彼得年少时随母亲住在莫斯科郊外普列奥布拉任斯基村，酷爱军事游戏，建立“少年军”，编为普列奥布拉任斯基兵团和谢苗诺夫斯基兵团。常与附近外国侨民来往，从中学习航海知识和造船技术，并深受西欧文化影响。
1689年，率“少年军”平息索菲亚策动的射击军叛乱，把索菲亚关进修道院。他把国事交给母亲、舅父等人处理，本人仍专心操练“少年军”。
1695年，率军3万远征土耳其的亚速，因没有舰队配合而遭失败。他汲取教训，在顿河河畔的沃罗涅日建立造船厂，很快建立起一支小型江河舰队。这是俄国历史上第一支舰队。
1696年，第二次远征亚速，在舰队配合下终于夺占亚速。
1697年，派庞大使团出访西欧，争取建立并扩大反土同盟，同时学习西欧先进的科学技术。本人化名彼得·米哈伊洛夫下士随团出访，先后在荷兰的萨尔丹、阿姆斯特丹和英国的伦敦等地学习造船和航海技术，并聘请大批科技人员到俄国工作。
1698年，夏从维也纳回国，镇压射击军叛乱并将其解散。
随后，全面推行欧化改革：经济方面，鼓励发展工场手工业，振兴国内外贸易，凿运河，开商埠，扩大出口，为俄国近代工业奠定了基础；
政治方面，取消领主杜马，废除大教长，设立枢密院，打击保守势力，甚至不惜处死皇太子，加强以沙皇为首的中央集权；社会文化方面，建学校，办报纸，剃胡须、剪长服，革除陈规陋习，注重培养和选拔人才，主张唯才是举；
军事方面，实行征兵制，统一编制，建立由步兵、骑兵、炮兵和工兵组成的正规陆军，并扩建海军舰队。
在进行全面改革的同时，发动夺取波罗的海出海口的战争。为对付称雄波罗的海的北欧强国瑞典，先后同萨克森选帝侯兼波兰国王奥古斯特二世、丹麦国王腓特烈四世建立北方同盟。
1700年初，北方战争爆发后，于8月对瑞典开战。11月俄军在纳尔瓦初战失利后，进一步进行军事改革，发展军事工业，以利再战。
1701—1704年，利用瑞军主力陷入波兰之机，率兵向波罗的海沿岸进攻，先后攻占诺特堡、尼延尚茨堡、纳尔瓦和伊万哥罗德等地。
1708年初，在瑞典国王查理十二率兵大举进攻俄国之际，指挥俄军实施战略退却，诱敌深入，坚壁清野，以小部队不断袭扰、消耗和疲惫瑞军。10月亲率俄军在列斯纳亚附近歼灭A.勒文豪普特指挥的瑞典援军，歼敌9000余人，夺取其全部火炮和辎重。
1709年7月，在波尔塔瓦战役中，指挥俄军歼灭瑞军主力，扭转了战局。查理十二率千余人逃往土耳其。
土耳其对俄宣战后，1711年夏率军南征土耳其，在普鲁特河畔陷入土军和克里米亚汗国军队重围。因弹尽粮绝被迫乞和，以归还亚速、允许查理十二过境回国为条件，与土耳其停战。随后，恢复对瑞典的进攻。
1714年8月，亲率俄国舰队前卫在汉科角海战中击败瑞典舰队，取得海军建立以来第一次胜利，彼得自任海军中将。
1721年9月与瑞典签订《尼斯塔特和约》，夺取大片土地，并取得波罗的海出海口。10月被枢密院封为“大帝”和“祖国之父”；俄国改国号为俄罗斯帝国。
1722—1723年发动侵略波斯的战争，夺取里海西岸和南岸部分地区；同时继续向远东扩张，侵占堪察加半岛和千岛群岛。
1724年的一个秋日，彼得一世在芬兰湾看见一只在沙洲上搁浅的船，几个士兵有被淹死的危险，他那特有的个性使他奋不顾身跳进冰水中去救他们。彼得因此受了风寒，入冬以后病情严重起来。
但他仍坚持工作，派白令去堪察加探险的命令正是他在这个时候起草并颁布的（后来连接阿拉斯加和俄罗斯之间的水域被命名为白令海峡）。