К весне 1714 года южная и почти вся центральная части Финляндии были заняты русскими войсками. Чтобы окончательно решить вопрос о выходе России к Балтийскому морю, которое контролировалось шведами, требовалось нанести поражение шведскому флоту.

В конце июня 1714 года русский гребной флот (99 галер, скампавей и вспомогательных судов с 15-тысячным десантом) под командованием генерал-адмирала графа Фёдора Матвеевича Апраксина сосредоточился у восточного побережья Гангута (в бухте Тверминне) с целью высадить войска для усиления русского гарнизона в Або (100 км северо-западнее мыса Гангут). Путь русскому флоту преградил шведский флот (15 линейных кораблей, 3 фрегата, 2 бомбардирских корабля и 9 галер) под командованием Густава Ватранга.

Пётр I (шаутбенахт Пётр Михайлов) применил тактический манёвр. Он решил часть своих галер перебросить в район севернее Гангута через перешеек этого полуострова длиной 2,5 километра. Для выполнения замысла он приказал построить переволоку (деревянный настил). Узнав об этом, Ватранг направил к северному побережью полуострова отряд кораблей (1 фрегат, 6 галер, 3 шхербота). Возглавил отряд контр-адмирал Эреншёльд. Другой отряд (8 линейных кораблей и 2 бомбардирских корабля) под началом вице-адмирала Лиллье он решил использовать для нанесения удара по главным силам русского флота.

Пётр ожидал такого решения. Он решил воспользоваться разделением сил противника. Ему благоприятствовала погода. Утром 26 июля (6 августа) стояло безветрие, из-за чего шведские парусные корабли утратили манёвренность. Авангард русского флота (20 кораблей) под командованием командора Матвея Христофоровича Змаевича начал прорыв, обходя шведские корабли и оставаясь вне пределов досягаемости их огня. Вслед за ним осуществил прорыв другой отряд (15 кораблей). Таким образом надобность в переволоке отпала. Отряд Змаевича заблокировал отряд Эреншельда у острова Лаккиссер.

Полагая, что и другие отряды русских кораблей будут продолжать прорыв тем же путём, Ватранг отозвал отряд Лиллье, освободив, таким образом, прибрежный фарватер. Воспользовавшись этим, Апраксин с главными силами гребного флота прорвался по прибрежному фарватеру к своему авангарду. В 14 часов 27 июля (7 августа) русский авангард в составе 23 кораблей атаковал отряд Эреншельда, построившего свои корабли по вогнутой линии, оба фланга которой упирались в острова. Две первые атаки шведам удалось отбить огнём корабельных орудий. Третья атака была предпринята против фланговых кораблей шведского отряда, что не позволило противнику использовать преимущество в артиллерии. Вскоре они были взяты на абордаж и захвачены. Пётр I лично участвовал в абордажной атаке, показав морякам пример мужества и героизма. После упорного боя сдался шведский флагман — фрегат «Элефант». Были захвачены все 10 кораблей отряда Эреншельда. Часть сил шведского флота сумела уйти к Аландским островам.

Впрочем, санкт-петербургский исследователь П.А. Кротов, исследовав архивные документы, указал на ряд неточностей в традиционном восприятии битвы. Он показал, что атак в битве было не три, а одна (миф о трех атаках создан шведами для показания их упорного сопротивления). Результаты исследования ученый изложил в монографии «Гангутская баталия 1714 года».

Победа у полуострова Гангут стала первой крупной победой русского регулярного флота. Она обеспечила ему свободу действий в Финском и Ботническом заливах, эффективную поддержку русских войск в Финляндии. В Гангутском сражении русское командование смело использовало преимущество гребного флота в борьбе с линейным парусным флотом шведов, умело организовало взаимодействие сил флота и сухопутных войск, гибко реагировало на изменения тактической обстановки и погодных условий, сумело разгадать манёвр противника и навязать ему свою тактику. Также Гангутское сражение было одним из последних крупных сражений в истории флота, в котором решающую роль сыграл абордажный бой.

За этот бой Пётр I был произведён в вице-адмиралы.