Неожиданно на шведов обрушился ураганный огонь из орудий и ружей защитников редутов. Шведской пехоте все же удалось овладеть двумя недостроенными редутами, кавалерия также оттеснила русских драгун. Но, не имея артиллерии и гранат, шведы несли огромные потери и, потеряв связь с остальными войсками, отошли в Яковецкий лес. Там они были атакованы русской кавалерией под командованием Меншикова и взяты в плен. Меншиков атаковал резервный корпус противника и почти полностью уничтожил его.

На втором этапе сражения конница под командованием Меншикова обратила в бегство шведскую конницу. Под Меншиковым было убито три лошади. За два с половиной часа исход сражения был решен. Шведы потеряли 8000 человек убитыми и ранеными.

Среди многочисленных награжденных за Полтавское сражение по-прежнему выделялся Меншиков. Царь произвел его во вторые фельдмаршалы (первым был Шереметев), дал ему во владение города Почеп и Ямполь. По количеству крепостных он стал вторым владельцем после самого царя.

Воспользовавшись бездействием союзников, шведский генерал Стенбок в декабре 1712 года вошел из Померании в Мекленбург, собираясь разгромить датско-саксонские войска.

К концу января Петр прибыл в Мекленбург и приказал начать решительное наступление. Он взял под свое командование пехоту, а кавалерию поручил Меншикову. Перейдя дамбу, русские войска вышли к самому Фридрихштадту. Шведы, не ожидая увидеть здесь русских, начали беспорядочное бегство в Тоннинген, побросав в воду все пушки.

После взятия Фридрихштадта Петр отбыл в Россию, поручив Меншикову осаду Тоннингена. В апреле Стенбок был вынужден начать переговоры о капитуляции. Он хотел сдачи на почетных условиях с оставлением знамен и литавров. Однако Меншиков и союзные генералы отклонили эту просьбу, и шведские войска вынуждены были оставить крепость, положив оружие и знамена к ногам победителей. В плен сдалось 11 485 шведов.

Меншиков, раздосадованный поведением союзников, решил увести войска в Россию. Но Петр приказал ему задержаться в Померании до сентября и взять Висмар и Стральзунд.

Меншиков стал готовиться к захвату Штеттина. После проведенной 17 сентября бомбардировки город был охвачен пожарами, и на следующий день шведы капитулировали.

Летом 1716 года Меншиков готовил флот для совместных действий с датчанами и англичанами против Швеции. Было построено много галер и транспортных судов.

К началу 1720‑х годов Петр назначил Меншикова сенатором и президентом Военной коллегии. В 1720 году по приказу царя светлейший занимался формированием новых кавалерийских и драгунских полков, для чего выехал на Украину.

28 января 1725 года Петр I скончался, и в Зимнем дворце собрались наиболее важные государственные лица для того, чтобы решить, кто сядет на российский престол. Пока знать спорила, кому быть на престоле, за окном дворца раздалась дробь барабанов. Это Меншиков и генерал И.И. Бутурлин привели ко дворцу два гвардейских полка. Меншиков быстро пресек попытку одного из сенаторов опросить через окно собравшихся пред дворцом людей, кого они желают видеть на престоле, сказав, что сейчас не лето. На всякий случай он ввел во дворец вооруженных офицеров.

В первые дни после воцарения Екатерины все поняли, кто станет настоящим правителем Российской империи. И хотя Екатерина говорила, что не позволит Меншикову пользоваться хоть каплей ее власти, все понимали, что сказанное является только словами. Поскольку сразу же после смерти Петра I он вновь стал президентом Военной коллегии, то получил право личного доклада императрице по делам своего ведомства. Скоро он стал встречаться с ней для докладов и по другим государственным вопросам.