Гордієнко передбачав можливість нападу російського війська на Січ і ще в березні намовляв шведського короля взяти Полтаву, що стояла на шляху від шведського війська до Запорожжя й заступала запорожцям підходи до Січі. Король згодився нате і 4 квітня разом із Гордієнком та запорожцями штурмував місто, та тільки там стояла добра російська залога, що відбила той напад, і через те полтавська облога затяглася аж на три місяці, а тим часом сюди наблизилося велике російське військо під керуванням самого царя.
Хвалилися запорожці Полтави дістати:
Ще Полтави не дістали, а вже швед іздався.
На бідную головоньку кошовий зостався;
Ой, умерла в кошового старенікая мати,
Ой, нікому кошовому порадоньки дати.
Тим часом на Україні справа складалася не на користь шведам та Мазепі. Універсали гетьмана не мали ніякого впливу на український люд, бо Мазепу всі знали не за оборонця народних прав, а за гнобителя й щирого прихильника московських порядків. Йому ніхто не йняв віри, бо всі знали, що коли б він дістав повду владу й незалежність од Москви, то козаки й поспільство були б так само поневолені, як і під владою московських воєвод. Навіть козацька старшина, що намовляла Мазепу перейти до шведів, сама перекинулася разом із ним на бік короля; згодом побачивши, що Україна заповнена російським військом, шведів же дуже мало, почала полишати Мазепу й віддаватись на милосердя царя. Тільки по Ворсклі та Орелі, в тих місцях, куди заходили запорожці, народ повставав і прилучався до них, бо знав козаків за оборонців простого люду і всіх поневолених.
Карлу XII доводилося починати щось рішуче, й він зважився знову всією силою штурмувати Полтаву. Але доля давно відсахнулася від нього; оглядаючи 17 червня табір царського війська, він був тяжко поранений в ногу. Проте, не зважаючи на ту рану, він 21 червня, лежачи на ношах, все-таки розпочав штурм Полтави. Бій тривав два дні, і все ніхто нікого не перемагав, а тим часом російське військо зовсім близько підсунулося до шведів. 27 червня сталася рішуча баталія, що прозвана Полтавською, й у тій битві царське військо перемогло шведів.
Розбиті шведські полки мусили хутко відступати до Дніпра, щоб врятуватись у турецьких землях. Тоді ж запорожці стали Карлові у великій пригоді, бо знали всі шляхи, перевози й броди. Гордієнко повів короля понад Ворсклою на Переволочну й сам із частиною запорожців вискочив уперед, щоб наготувати на Дніпрі човни. Першим із утікачів досяг Дніпра Мазепа з генеральним писарем Орликом, і надвечір 29 червня запорожці вже перевезли їх на західний бік. Король Карл не міг встигнути за гетьманом: тяжка рана змушувала короля рухатися обережно, а тим часом російське військо хутко наступало на шведів. Становище короля було дуже скрутне, й коли б запорожці не налаштували для нього заздалегідь перевозу, то, мабуть, він дістався б цареві Петру І в бранці. Гордієнко, перевізши Мазепу, зараз же зв'язав докупи два байдаки і, як тільки в ніч на 30 червня король Карл прибув до Дніпра, Гордієнко вкотив його карету на байдаки й перехопився з ними на західний берег.
Шведське військо перевозили на правий берег весь день 29 червня, але човнів для того зібрали дуже мало, бо їх перед тим захопив полковник Яковлев, пливучи до Січі. Через те до ранку 30 червня на лівому березі Дніпра лишилося ще більш 16 000 шведів, а тим часом наспіло й російське військо. Далеко з більшим поспіхом перевозились через велику річку запорожці. Передбачаючи собі в помсту мордування на смерть, комонні козаки перепливали річку кіньми, тримаючись за їхню гриву; піші ж кидалися в воду, захопивши до рук дошки із возів, ярма, колеса або кулі очерету, й, держачись за ті речі, долали річку самоплавом. Через те, коли до Дніпра наблизилося російське військо, запорожців лишилося на лівому березі тільки 220 душ.
Шведський генерал у той час запитав Меншикова, на яких умовах можна здатися, і той одповів, що шведи мають скласти зброю і тоді будуть живі всі, окрім запорожців й інших підданців царя - зрадників. Шведи скорилися своїй долі; запорожці ж, знаючи, які нечувані муки чекають на них у руках московських катів, кинулися з берега в Дніпро і здебільшого загинули у хвилях рідної річки.