Первая попытка овладеть Выборгом была сделана русскими войсками в 1706 г. Поход, совершенный в трудной для России стратегической обстановке, закончился неудачей. При планировании операции российским командованием был допущен целый ряд серьезных ошибок. Новая возможность осадить Выборг появилась после победы русской армии под Полтавой в 1709 г. Поход был запланирован на весну 1710 г. Исходя из опыта кампании 1706 г., для перемещения войск и грузов было решено максимально использовать Финский залив. Главные силы осадного корпуса во главе с генерал‑адмиралом Ф. М. Апраксиным должны были проследовать к Выборгу по льду залива, а кораблям Балтийского флота под командой К. Крюйса предписывалось после схода льда доставить к крепости основную часть осадной артиллерии и боеприпасов. Петр I готовился принимать участие в походе в звании контр-адмирала во главе отряда легких морских судов – шняв.

Ф. М. Апраксин с 12 000 пехоты, 4000 кавалерии и 15 орудиями выступил с о. Котлин 16 (27) марта 1710 г. Русские войска прошли 130 км и, минуя острова Бьеркского архипелага (ныне Березовые о-ва, Выборгский р-н), 21 марта (1 апреля) вышли на берег Выборгского залива в районе дер. Тервайоки (ныне пос. Большое Поле, Выборгский р-н). Говоря о переходе корпуса Ф. М. Апраксина, датский посланник Ю. Юль заметил: «Всякая другая европейская армия, наверное, погибла бы при подобном». Трудно не согласиться с такой оценкой, ведь русские воины провели на мартовском льду более трех суток! В результате российскому командованию удалось добиться внезапности при проведении операции. Свидетельством этому может быть признан тот факт, что командующий финляндской армией Г. Любеккер покинул город с несколькими полками за неделю до высадки русских, будучи уверен, что под Выборгом ничего не произойдет.

21 марта (1 апреля) авангардный отряд под командованием бригадира Г. П. Чернышева вошел в не защищенный крепостными стенами северный выборгский посад, располагавшийся в районе современной улицы Островной. На следующий день к городу прибыли основные силы. Полки осадного корпуса расположились на островах Слотсхолмен (ныне о. Твердыш) и Сорвали (ныне о. Гвардейский). Сразу было определено главное направление атаки на город – с мыса Сиканиеми (ныне м. Смоляной). Здесь стали готовить необходимые для штурма апроши и устраивать позиции для осадной артиллерии. Обороной Выборга руководил комендант, полковник М. Шернстроле. В его распоряжении было 5200 человек и 141 орудие. 29 марта (9 апреля) началась бомбардировка Выборга. В распоряжении Ф. М. Апраксина были десять 12-фунтовых пушек и три мортиры. Обладавшим на первом этапе осады превосходством в количестве орудий шведам удалось нанести значительный урон российским частям, ведущим осадные работы. Работы велись на расстоянии мушкетного выстрела от шведских батарей. Особенно эффективно действовали орудия замковой башни Св. Олафа, господствовавшей над местностью. Успехом русских войск стало отсутствие помощи городу из других областей. Эффективными оказались рейды российских отрядов к Векелаксу (ныне Хамина, Финляндия), Вильманстранду (ныне г. Лаппеенранта, Финляндия) и Кексгольму (ныне г. Приозерск). Часть пехоты во время таких походов передвигалась на лыжах. К концу апреля (по старому стилю) корпус Ф. М. Апраксина начал испытывать недостаток в продовольствии. Чувствительными были потери вследствие огня шведской артиллерии. Среди командиров осадного отряда возникла идея штурмовать крепость до прихода флота, однако находившийся в Санкт-Петербурге Петр I был против.

Несмотря на то, что ледовая разведка русского флота в составе двух шняв донесла, что преодолеть лед на заливе пока невозможно, Балтийский флот начал движение от о. Котлин 30 апреля (11 мая). Его общая численность составляла около 250 судов, в том числе 100 карбасов с провиантом и 22 судна с артиллерийскими орудиями и боеприпасами. Российские корабли должны были пробиваться через только что вскрывшийся балтийский лед. Царь лично участвовал в ледовых разведках. Целую ночь на ледяном пронизывающем ветру государь проводил разведку льда у Березовых островов. Флот маневрировал между островами Бьеркского архипелага и Красной Горкой (ныне пос. Форт Красная Горка, Ломоносовский р-н). Петр I проявил решительность и твердость характера, когда 6 (17) мая уже в Выборгском заливе дрейфующий лед начал сносить и разрушать транспортные корабли. Гибели избежали несколько тысяч человек пополнения для осадной армии. Потеря составила всего 4 судна. Пройдя пролив Тронгзунд (ныне Выборгский р-н), транспортные суда 9 (20 мая) достигли русского лагеря под Выборгом. Как сказал, встречая царя, Федор Апраксин, в случае задержки флота «войскам не только что живых, но и мертвых лошадей пришлось бы есть, и потом со стыдом от города отступать». Однако флот пришел, и корпус Ф. М. Апраксина был усилен 4000–5000 солдатами гвардейских полков и 108 орудиями (28 тяжелых мортир). Лично проведя разведку местности, царь составил для Ф. М. Апраксина инструкцию по ведению осады – «Рассуждение о добывании Выборха», и 14 (25) мая с частью флота отбыл в Кронштадт. Шведская эскадра вице-адмирала Г. Ватранга появилась под Выборгом 16 (27) мая, но уже ничего для гарнизона крепости сделать не могла. Позиции в Выборгском заливе держал русский галерный флот под командованием шаутбенахта И. Ф. Боциса, берега были укреплены артиллерийскими батареями, в проливе Тронгзунд было затоплено несколько торговых судов.

20 (31) мая осадные работы начали вестись с юго-восточной стороны Выборга (где русские войска располагались в ходе осады 1706 г.). 24 мая (4 июня) из Санкт-Петербурга уже сухим путем прибыли еще 4 пехотных полка. 1 (12) июня началась массированная бомбардировка крепости, которая продолжалась 5 дней. 7 (18) июня развернулась подготовка к штурму. Главный удар предполагалось нанести силами дивизии генерал‑майора Р. В. Брюса со стороны мыса Сиканиеми. Для форсирования пролива готовились два понтонных моста. Шведские укрепления в этом направлении были сильно повреждены. В одном из мест сотни метров крепостной стены обрушилось. Вспомогательный удар предполагалось нанести со стороны бастиона Панцерлакс силами дивизии генерал-майора В. Берхгольца. Здесь разрушения были меньше, однако еще 5 (16) июня русским удалось взять расположенный перед бастионом капонир, что позволило максимально приблизиться к шведским укреплениям. В момент штурма Панцерлакс предполагалось подорвать с помощью специальных взрывных устройств. 9 (20) июня шведская сторона пошла на переговоры о сдаче Выборга. 12 (23) июня российская сторона согласилась на выход гарнизона из крепости с оружием, но без музыки и знамен. 14 (25) июня Петр I во главе Преображенского полка торжественно вошел в город. Вопреки условиям капитуляции, шведские солдаты были удержаны в плену. Царь мотивировал свое решение фактами незаконных действий шведского правительства по отношению к русским купцам и военнопленным («…за многия с неприятельской стороны неправды, учиненныя против обычая всех християн воюющихся…»). Гарнизон должен был содержаться под стражей до исправления обид, чинимых шведами русским. При этом раненные и больные солдаты и офицеры были отпущены.

Взятие Выборга стало знаковым событием в истории Северной войны (1700–1721). «Чрез взятие сего города Санкт-Питербурху конечное безопасение получено», – писал Петр I в реляции на взятие Выборга. Российское командование смогло в очередной раз после Полтавы показать возросший уровень своего оперативного искусства. Русские солдаты и младшие офицеры снова продемонстрировали высокий образец мужества и стойкости.