У истоков Невы была осаждена крепость Нотебург. Она стояла на острове и считалась неприступной. Петр руководил осадой и штурмом Нотебурга. После мощного и длительного артиллерийского обстрела и разрушения части крепостных стен русские войска пошли на штурм. На многочисленных лодках они под огнем шведов переправились прямо под стены Нотебурга и по штурмовым лестницам бросились наверх. Многие проявили здесь чудеса храбрости и мужества. Во главе наступавших с обнаженной шпагой шел любимец царя Александр Меншиков, человек безумной отваги. Несколько часов шла битва на стенах Нотебурга. В конце концов волна наступавших опрокинула защитников крепости. Город был захвачен.
Петр переименовал город в Шлиссельбург, т. е. «ключ — город». И действительно, крепость отныне должна была являться ключом ко всему течению Невы, которое ещё предстояло завоевать для выхода в Балтийское море.
Русские войска продолжали наступление по течению Невы и весной 1703 г. овладели в её устье крепостью Ниеншанц. Теперь вся Нева и выход в Балтийское море были в руках России. Здесь, на одном из островов, 16 мая 1703 г. Петр заложил Петропавловскую крепость, ставшую «началом» Санкт-Петербурга.
В стратегическом отношении закладка нового города-крепости была чрезвычайно важным делом. Отсюда открывалось в полном смысле слова «окно в Европу», путь на Балтику. Тогда Петр меньше всего думал о природных особенностях этих мест, хотя некоторые признаки указывали, что постройка здесь города была рискованным делом из-за периодических наводнений. Так, генерал Репнин писал: «А жители здешние сказывают, что в нынешнем времени всегда то место заливает». И сам Петр в одном из писем позднее отмечал: «…утешно (т. е. смешно) смотреть, что люди по кровлям и по деревьям, будто во время потопа, сидели».
Закладка будущей российской столицы показывает степень и гениального предвидения, и риска, и фантазии, и сумасбродства Петра, пожелавшего повторить на местных островах, речках и протоках, в топкой и гнилой местности свой любимый Амстердам. Здесь же он заложил Адмиралтейскую верфь и приступил к созданию Балтийского флота. Напротив устья Невы для охраны будущего города была основана крепость Кронштадт, ставшая базой военного Балтийского флота.
Людей царь не жалел по-прежнему: сотни тысяч подневольных крестьян, ремесленников, солдат породили своими загубленными жизнями и сам город, и его верфи, и флот, и блестящие победы. Воинские команды гнали их в эти топи на строительство, выбивали с них налоги и недоимки, подавляли бунты, сыскивали беглых — и это из года в год, во все царствование Петра.
В 1713 г. Петр перенес столицу России из Москвы на берега Невы.
В последующие месяцы русские войска продолжают наращивать свои успехи в Прибалтике.