1682年，一个刚满10岁的小孩与其兄伊万五世并立为沙皇。他就是俄国罗曼诺夫王朝的第四代沙皇彼得·阿列克塞耶维奇·罗曼诺夫，也就是以后的彼得大帝。
1695年1月，彼得亲率3万大军进攻土耳其，企图占领亚速海。由于没有海军，彼得不能从海上包围亚速城堡，而土耳其军队却可通过舰队提供援助，最后，这次远征失败了。但是彼得并不灰心，他用一年多的时间建立了一支舰队。1696年春天，30艘俄国战舰出现在亚速海上，俄军水陆并进，围攻亚速城堡，土耳其战败求和，亚速海落到了俄国人手中。但是，占领亚速海后，俄国并没有打通南方的出海口。因为土耳其不仅占领着亚速海的门户——刻赤，而且拥有一支强大的海军，统治着黑海。彼得觉得应该向西欧学习，他决定派一个使团到西欧各国考察。
1697年，俄国考察使团出发。彼得化名为彼得·米哈依洛夫，以下士身分随同前往。在考察中，彼得非常重视学习西方的先进科学技术，自称是“一个寻师问道的学生”。他身高近两米，强壮有力，亲自在造船厂当木匠，学习造船技术。在阿姆斯特丹，他在一家最大的造船厂当学徒，一直干了四个多月。空闲的时候，彼得总是去参观手工工场、博物馆，访问著名的学者、科学家，聘请他们去俄国工作。在伦敦，他考察了英国的国家制度，还出席了国会的会议，甚至参加了王宫的化装舞会。
正当彼得在国外考察时，国内射击军发动兵变，要求立索菲娅为沙皇。彼得闻讯后，急忙赶回国内，残酷地镇压了叛乱，处死了1000多人。他强迫索菲娅当修女，还把195名叛军的尸体吊在她的窗前。
随后，彼得开始在俄国进行全面改革。他大力鼓励本国商人和外国商人投资发展工业，先后开办了冶金、纺织、造船等200多家工场。他又征召大批农奴开凿运河，建设通商口岸，发展商业。彼得也非常重视文化教育，先后开办了工程技术学校、航海学校、造船学校、海军学校等专门学校，派遣留学生到西欧学习。他还创建了博物馆、图书馆和剧院，创办了俄国第一份报纸《新闻报》，并亲任主编。
彼得大帝又改革了礼仪制度，甚至采取强制性手段，迫使俄国贵族接受西方习俗。彼得1698年从国外回来接见贵族时，当场剪掉他们的长胡子，禁止他们下跪，后来又下令禁止穿俄罗斯长袍。彼得鼓励贵族学习西方人的嗜好，要他们头戴撒了香粉的假发，脚穿喇叭口的长统靴，带着妻子儿女参加各种晚会、舞会、进行社交往来等等。对于礼仪制度的改革，历史留下了很多有趣的记载，比如，彼得一世曾经在新落成的列福尔特宫邸举行过一次滑稽仪式——“醉鬼大会”。在盛宴上，彼得同宽袖长袍的传统服式展开了第一次交锋。
当时，出席宴会的显贵都身着传统的俄罗斯服装：绣花衬衫、鲜艳的绸缎上衣、外罩长袍，手腕上紧系着绣花袖套。长袍上面又套着一件又长又大的天鹅绒无袖袍。从上到下扣着一大排纽扣。此外还有高耸的天鹅绒面的帽子。逢到天气暖和时，皮大衣便被换成了皮领大袍，这是一种用昂贵料子制作、长及脚跟的袍子，袖口肥大，带有四角可以折叠的领子。
彼得对国家行政机构进行了全面改革。他撤消了原来那些守旧无能、臃肿混乱的政权机构，把地方政权完全集中到中央，也就是彼得一人手中，这些改革使俄国皇帝有至高无上的权力，俄国也变成了绝对君主专制的国家。
彼得花了很大力气进行军队改革。兴办兵工厂，造船、铸炮，改善军队的武器装备。同时，扩大征兵，建立了一支拥有130个兵团、20万士兵的强大陆军和一支拥有48艘战舰的海军。
在改革过程中，彼得深深感到过去按门第选用官吏的这种制度的腐败，决定打破旧传统，按能力和才干任用各级官吏。这一改革，使一些出身低微的人在政府中升任要职。彼得的第一位总检察长雅古任斯基小时候放过猪，他的亲信大臣、陆军元帅缅西科夫曾经在莫斯科街头卖过肉包子。
彼得及其改革是俄罗斯历史上重大的改革，开始了俄罗斯向欧洲资本主义文明的迈进，并使俄罗斯跻身于欧洲强国行列的进程。彼得激烈、激进地改革，不仅改换了俄罗斯人的头脑，甚至改变了俄罗斯皇族的血缘。他严厉地镇压改革的反对派，不惜处死反对改革的亲生儿子阿列克塞。马克思曾说过：“彼得大帝用野蛮制服了俄国的野蛮。”
彼得进行改革之后，俄国富强了。彼得又开始为俄国寻取出海口，南方不行，就把眼光投向北方，首要的进攻目标就是瑞典。瑞典是北欧最强大的国家，也是欧洲强国之一，它拥有一支强大的军队。彼得要和瑞典争夺波罗的海是一个非常大胆的决定，是对俄国的一次严峻的考验。
1700年秋天，彼得率3万大军包围了瑞典的城堡纳尔瓦。俄军一连猛攻了两个星期，瑞典军队顽强抵抗，纳尔瓦城堡又非常坚固，俄军的炮弹都快打完了，纳尔瓦依然还在瑞典人手里。这时，瑞典18岁的国王查理十二世亲自率领1万多名瑞典军人，首先击败俄国的盟友波兰和丹麦，然后又以闪电般的速度来到纳尔瓦，增援被围的瑞典军队。
初冬的北欧已经十分寒冷了。俄军在纳尔瓦激战了将近一个月，已经疲惫不堪，后边的粮食又供应不上，俄军忍着饥饿伏在战壕里，怨天怨地。瑞典军队在凌晨时分突然发动了攻击，前锋悄悄摸到了俄军的阵地上。俄军立即乱作一团，有的毫无目标地射击，有的看势头不对，开始逃跑。
这一仗下来，俄军几乎全军覆没，伤亡1万多人，大炮和各种武器全被瑞典人缴获，军官大多数死在了战场上，彼得侥幸逃脱。但是，彼得没有就此放弃。为了向国外购买武器装备，他把赋税提高了4倍，还增加了各种新的税收。对于老百姓来说，几乎没有什么东西可以不缴税的，就连妇女的洗衣盆，死人的棺材，房子的烟囱，人脸上的胡子，都要缴税，甚至连人的眼珠如果不是蓝色而是黑色或灰色，也要缴税。
一年之后，彼得率领强大的俄国军队向波罗的海进军。俄国和瑞典在波尔塔瓦再次展开了规模空前的激战。彼得亲临前线指挥，他的帽子和马鞍都中了枪弹。最后，瑞典溃败，查理十二世逃到土耳其。后来俄军又多次在波罗的海打败瑞典。1721年，双方签订和约，俄国从瑞典手中夺得了芬兰湾、里加湾沿岸的土地，从而解决了北方出海口问题。获胜后的彼得在涅瓦河口附近的科特林岛上修建要塞卡朗施塔特，在叶尼萨利岛上建立彼得·保罗要塞。彼得·保罗要塞地处大涅瓦河、小涅瓦河的汇合点，控制着通向波罗的海的水路。彼得选中这块地方作为未来的首都，使它成为真正的通向欧洲的商口。1712年，彼得又在涅瓦河两岸的荒岛上建立了一座新城市，这就是后来的彼得堡，一座通向欧洲的海港城市诞生了。建造这座城市付出了巨大的代价，据说，当时贵族们被命令离开莫斯科到这里定居；数千名农奴命丧黄泉；除这里外，其他地方禁止将石头用于建筑；每位参观者必须要搬几块大石头以充当税钱。彼得一世从此可以实现自己的诺言了：“我们在未来的几十年中都会需要欧洲，然后我们就可以转过身去，拿屁股对着它了！”
1721年10月，俄国枢密院尊称彼得为“全俄罗斯大帝”和“祖国之父”，俄国也正式改称“俄罗斯帝国”。