Карл XII, потерпев поражение под Полтавой, укрылся во владениях Османской империи, городе Бендеры. Пётр I заключил договор с Турцией о выдворении Карла XII с турецкой территории, однако настроения при дворе султана сменились и шведскому королю позволили остаться и создавать угрозу южной границе России при помощи части украинского казачества и крымских татар. Пётр I стал угрожать войной Турции, но Карл XII с помощью графа Понятовского, добился того, что турецкий султан Ахмед III 1.12.1710 (здесь и далее по н.с.) сам объявил войну России, при этом русский посланник Толстой был посажен в Семибашеннный замок. Действительной причиной войны явились захват русскими войсками Азова в 1696 и появление в Азовском море русского флота.
В начале января 1711 крымский хан Девлет-Гирей II по указанию султана вторгся в Россию и дошёл до Харькова, но, после нескольких неудачных стычек с русскими войсками, вернулся в Крым. Буджакские татары и поляки (противники короля Августа II), перейдя Днестр у Бендер, опустошили страну от Немирова до Киева; но атакованные стоявшими на границе русскими отрядами, под начальством фельдмаршала Шереметева, ушли в Бессарабию.
Князь Михаил Голицын с 10 драгунскими полками двинулся к границам Молдавии, с севера из Ливонии на соединение с ним вышел Шереметев с 22 пехотными полками. План русских заключался в следующем: выйти к Дунаю в Валахии, не дать турецкому войску переправиться, а затем за Дунаем поднять восстание народов, подвластных Оттоманской империи. 6(17).03.1711 Пётр I выехал к войскам из Москвы с верной подругой Екатериной Алексеевной, которую повелел считать своей женой и царицей ещё до официального венчания, произошедшего в 1712.
2(13).04.1711 Пётр I заключил в Луцке секретный договор с православным молдавским правителем Димитрием Кантемиром, пришедшим к власти при содействии крымского хана. По этому договору Кантемир приводил своё княжество в вассальную зависимость от русского царя, получая в награду привилегированное положение Молдавии и возможность передавать престол по наследству. Молдавское княжество включало в себя земли по обоим берегам Прута со столицей в Яссах. Кантемир присоединил к русской армии 6-тыс. молдавскую лёгкую конницу, вооружённую луками и пиками. Хотя молдавский господарь не располагал сильной армией, но с его помощью было легче обеспечить провиантом русское войско в засушливых краях.
30 мая (10 июня), на пути в Молдавию, Пётр I заключил соглашение с польским королём Августом II о ведении боевых действий против шведского корпуса в Померании. Царь усилил польско-саксонскую армию, направив туда 15 тыс. русских войск, и, таким образом, обезопасил свой тыл от враждебных действий со стороны шведов. Втянуть Речь Посполитую в турецкую войну не удалось.
Господарь Валахии Константин Брынковяну, которому приходилось лавировать между Блистательной Портой, Габсбургами и Россией, ещё в 1709 направил в Россию представительную делегацию и обещал выделить в помощь России 30-тыс. корпус солдат и обязался обеспечить русскую армию продовольствием, а за это Валахия должна была стать независимым княжеством под протекторатом России. Княжество Валахия прилегала к левому берегу Дуная и являлась вассалом Османской империи с 1476. В июне 1711, когда турецкая армия выступила навстречу русской, а русская армия, за исключением конных отрядов, ещё не дошла до Валахии, Брынковяну не решился выступить на стороне Петра, хотя его подданные и продолжали обещать поддержку в случае прихода русских войск.
Сербы и черногорцы при известии о приближении русской армии начали развёртывать повстанческое движение, однако слабо вооружённые и плохо организованные отряды не могли оказать серьёзной поддержки без прибытия на их земли русских войск.
Перед началом Прутского похода русская армия насчитывала около 80 тыс. человек (4 пехотные дивизии по 11 200 солдат, 6 отдельных полков общей численностью 18 тыс., 2 кавалерийские дивизии по 8 тыс. драгун и отдельный драгунский полк 2 тыс. человек). Артиллерия состояла из 60 тяжёлых орудий и до сотни полковых пушек в дивизиях. Иррегулярная конница насчитывала примерно 10 тыс. казаков, к которым присоединилось до 6 тыс. молдаван. Маршрут русских войск проходил от Киева через крепость Сороки (на Днестре) на молдавские Яссы через территорию дружественной Речи Посполитой с форсированием Прута.
Валашский господарь Константин Брынковяну не сдержал обещания обеспечить русскую армию продовольствием, однако занял выжидательную позицию, и остановил отправку закупленного в Бурджаке скота.
Ввиду продовольственных затруднений русская армия в течение июня 1711 сосредотачивалась на Днестре — границе Речи Посполитой с Молдавией. Фельдмаршал Шереметев с кавалерией должен был пересечь Днестр и затем прямым путём спешить к Дунаю, чтобы занять места возможных переправ для турок, создать продовольственные магазины для обеспечения основной армии, а также втянуть Валахию в восстание против Османской империи. Однако фельдмаршал столкнулся с проблемами в снабжении кавалерии фуражом и провиантом, не нашёл достаточной военной поддержки на местах и остался в Молдавии, повернув на Яссы. 16(27).06.1711 Шереметев вышел к реке Прут.
17 (28) июня Пётр с основной армией переправился через Днестр и двинулсяна соединение с Шереметевым 2-мя отдельными группировками: впереди шли 2 пехотные дивизии генералов фон Алларта и фон Денсберга с казаками, за ними следовал Пётр I с гвардейскими полками, 2-мя пехотными дивизиями князя Репнина и генерала Вейде, а также артиллерией под началом генерал-поручика Якова Брюса. Во время 6-дневного перехода от Днестра до Прута по безводным местам, с изнуряющей жарой днём и холодными ночами, много русских солдат из рекрутов, ослабленных недостатком продовольствия, погибло от жажды и болезней.
20 июня (1 июля) конница крымских татар атаковала лагерь Шереметева на восточном берегу Прута. Русские потеряли 280 драгун убитыми, но отбили нападение. 22 июня (3 июля) дивизии Алларта и Денсберга подошли к Пруту напротив Ясс и продвинулись вниз по течению. 25 июня (6 июля) Пётр I с 2-мя дивизиями, гвардией и тяжёлой артиллерией переправился на левый (западный) берег Прута, где к царю присоединился молдавский господарь Димитрий Кантемир.
26 мюня (7 июля) дивизии Алларта и Денсберга соединились с корпусом Шереметева на правом берегу Прута. Русская армия испытывала большие проблемы с фуражом, поэтому было решено переправиться на левый берег Прута, где рассчитывали найти больше продовольствия. 30 июня (11 июля) кавалерия с обозом из армии Шереметева начали переправу на левый берег Прута, остальные войска пока оставались на восточном берегу. 1 (12) июля генерал Ренне с 8-ю драгунскими полками (около 5 тыс. человек) и 5 тыс. молдаван был отправлен в город Браилов на Дунае, где турки сделали значительные запасы фуража и провианта.
3 (14) июля вся армия Шереметева перешла на западный берег Прута, где вскоре к ней подошли войска с Петром I. До 9 тыс. солдат были оставлены в Яссах и на Днестре для охраны коммуникаций и удержания спокойствия местного населения. После соединения всех сил русская армия двинулась вниз по течению Прута к Дунаю. 20 тыс. татар переправилось через Прут вплавь с лошадьми и стали нападать на небольшие тыловые части русских.
7 (18) июля русский авангард узнал о начавшейся переправе на западный берег Прута возле городка Фальчи (Фэлчиу) большой турецкой армии. В 2 часа дня турецкая конница напала на авангард генерала Януса фон Эберштедта (6 тыс. драгун, 32 пушки), который, построившись в каре и отстреливаясь из орудий, пешим строем в полном окружении противника медленно отступал к основной армии. Русских спасало отсутствие у турок артиллерии и их слабое вооружение, многие из турецких всадников были вооружены лишь луками. С заходом солнца турецкая кавалерия отошла, что позволило авангарду ускоренным ночным маршем соединиться с армией ранним утром 19 июля.
8 (19) июля 120-тыс. турецкая армия и 70-тыс. конница крымских татар окружили русскую армию, прижатую к правому берегу реки Прут. К этому времени русская армия насчитывала 31 554 пехоты и 6692 кавалерии, в основном бесконной, 53 тяжёлых орудия и 69 лёгких 3-х фунтовых пушек. У русских не было чёткого плана действий. В 2 часа дня решили выдвинуться, чтобы атаковать неприятеля, но татарская конница оттянулась, не приняв боя. Армия Петра I располагалась в низине вдоль Прута, все окрестные возвышенности были заняты турками, к которым пока не подошла артиллерия.
На военном совете было решено отступать ночью вверх по Пруту в поисках более выгодной позиции для обороны. В 11 часов вечера, уничтожив лишние повозки, армия двинулась 6-ю параллельными колоннами. В промежутках между колоннами вели обоз и артиллерию. Гвардейские полки прикрывали левый фланг, на правом фланге, примыкающем к Пруту, двигалась дивизия Репнина. С опасных сторон войска прикрывались от турецкой конницы рогатками, которые солдаты несли на руках.
9 (20) июля к утру образовался разрыв между отставшей крайне левой колонной гвардии и соседней дивизией Алларта из-за неравномерного марша колонн по пересечённой местности. Турки немедленно напали на обоз, оставшийся без прикрытия, и прежде чем фланг был восстановлен, погибло немало обозников и членов офицерских семей. В течение нескольких часов армия стояла, ожидая восстановления боевого походного строя. Из-за этой задержки турецкой пехоте и янычарам с артиллерией удалось в течение дня нагнать русскую армию.
Около 5 часов дня русская армия упёрлась крайним правым флангом в реку Прут и остановилась для обороны недалеко от местечка Стэнилешти (75 км южнее Ясс). На противоположном восточном крутом берегу Прута показалась татарская конница и союзные им запорожские казаки. К туркам подошла лёгкая артиллерия, которая стала обстреливать русские позиции. В 7 часов вечера последовала атака янычар на расположение дивизий Алларта и Януса. Отбитые ружейно-пушечным огнём турки залегли за небольшим возвышением. Под прикрытием порохового дыма 80 гренадер забросали их гранатами. Турки контратаковали, но были остановлены ружейными залпами на линии рогаток. Ночью турки дважды делали вылазки, но оба раза были отбиты. Потери русских в результате боёв составили 2680 человек. Турки потеряли 7-8 тыс.
10 (21) июля турки обложили русскую армию, прижатую к реке, полукругом полевых укреплений и артиллерийских батарей. Около 160 орудий непрерывно обстреливали русские позиции. Янычары предприняли атаку, но снова были отбиты с потерями. Положение русской армии стало отчаянным, боеприпасы ещё оставались, но их запас был ограничен. Продовольствия не хватало и раньше, а в случае затягивания осады войскам скоро грозил голод. Помощи ждать было не от кого. Пётр I был в отчаянии.
На утреннем военном совете Пётр I с генералами принял решение предложить турецкому султану мир, а в случае отказа сжечь обоз и прорываться "не на живот, а на смерть, никого не милуя и ни у кого не прося пощады". К туркам послали трубача с предложением о мире. Визирь Балтаджи Мехмед-паша, не ответив на русское предложение, приказал янычарам возобновить атаки. Однако те, понеся в этот и предыдущий день большие потери, заволновались и подняли ропот, что султан желает мира, а визирь против его воли шлёт янычар на убой.
Шереметев послал визирю 2-е письмо, в котором, кроме повторного предложения о мире, заключалась угроза перейти в решительный бой через несколько часов, если ответа не последует. Визирь, обсудив со своими военачальниками положение, согласился заключить перемирие на 48 часов и вступить в переговоры. К туркам из осаждённой армии назначили наделённого широкими полномочиями вице-канцлера Петра Шафирова с переводчиками и помощниками. На подкуп визиря было выделено из казны 150 тыс. рублей, суммы поменьше предназначались другим турецким начальникам и даже секретарям.
По легенде жена Петра Екатерина Алексеевна пожертвовала все свои драгоценности на подкуп, однако датский посланник Юст Юль, бывший при русской армии после выхода её из окружения, сообщает, что царица раздала свои драгоценности на сбережение офицерам и потом, по заключении мира, собрала их назад.
12(23).07.1711 был заключён мир, по которому Россия возвращала Турции Азов, а крепости: Троицкая, Таганрог и другие укрепления на Дону и Днестре должны были быть срыты. Кроме того, Пётр I обязывался вывести войска из Польши и не вмешиваться в её дела, признать запорожцев состоящими под властью Турции, а также предоставить королю Швеции Карлу XII свободный проезд в Швецию через территорию России. Видать здорово он им там надоел. В качестве гарантов исполнения договора Пётр Шафиров и Михаил Шереметев (сын фельдмаршала) остались в заложниках.
Тщетно Понятовский, крымский хан и сам Карл XII, прискакавший в турецкий лагерь, старались помешать заключению мирного договора; визирь не слушал их и даже отрядил особого чиновника для наблюдения, чтобы татарские отряды не тревожили нашу армию на её обратном пути. 2 (13) августа русская армия, выходя из Молдавии, пересекла Днестр в Могилёве, закончив Прутский поход. По окончании неудачной кампании Пётр I уволил со службы многих иностранных генералов и офицеров.
Визирь так и не смог получить обещанную ему Петром взятку. Ночью 15 (26) июля деньги привезли в турецкий лагерь, но визирь не принял их, опасаясь своего союзника, крымского хана. Потом он побоялся взять их из-за подозрений, возбуждаемых Карлом XII против визиря. В ноябре 1711 благодаря интригам Карла XII посредством английской и французской дипломатии визирь Мехмед-паша был смещён султаном и по слухам вскоре казнён.