Первое известие о движении Карла XII на юг Петр получил два дня спустя после того, как шведы отправились в путь, — 17 сентября. Ответные меры царя обнаруживают оперативность его решений и четкость плана, которого должны были придерживаться генералы. Корпуса русской армии под командованием Шереметева, Гольца и Инфлянта должны были «эскортировать» шведов, тревожа их стычками, уничтожая запасы продовольствия и фуража, разрушая переправы и делая засеки. Левенгаупт, пытаясь догнать короля, двигался в том же направлении, намереваясь соединиться с ним где-нибудь в районе Стародуба.
Петр I еще до того, как Карл XII начал осуществлять свой рискованный план, созвал военный совет, предложив ему решить, что следует предпринять в отношении Левенгаупта. В «Гистории Свейской войны» по поводу этого военного совета, состоявшегося, скорее всего, 14 сентября, на котором присутствовал и Я. В. Брюс, записано: «Для перестроги за главным войском неприятельским идти генералу фельдмаршалу Шереметеву с главным российским корпусом на Украину, а добрую часть отделить на Левенгаупта и его атаковать, которое дело государь взял на себя, куда, отделя корпус, пошел без обоза, токмо с одними вьюками».
Летучий отряд, или корволант, был сформирован довольно быстро, поскольку для большей подвижности и свободы маневра он отправился без обоза. Корволант насчитывал около 10 тысяч человек. Русское командование полагало, что такого количества достаточно для атаки неприятеля, ибо располагало данными, что у Левенгаупта находилось около 8000 человек. Петр и Меншиков во главе двух колонн корволанта двигались навстречу корпусу и намеревались в ближайшие дни вступить в соприкосновение с его авангардом.
Случилось, однако, так, что Левенгаупту едва не удалось ускользнуть от корволанта и соединиться с королем. Переправив громоздкий обоз через Днепр в районе Шклова, Левенгаупт подослал в русский лагерь шпиона с поручением распространить слух, что его корпус находится на правом берегу реки и намерен двигаться на север, в сторону Орши. Обман был обнаружен после того, как корволант переправился на противоположный берег Днепра. 22 сентября Петр извещал Головкина: «А мы с полуночи пошли за Днепр». Хитрость Левенгаупта дорого обошлась «шпику» — он был повешен.
Положение корволанта по отношению к корпусу шведов изменилось: раньше полагали, что отряд движется навстречу корпусу, теперь выяснилось, что предстояло его догонять. Первое соприкосновение с арьергардом неприятеля произошло 26 сентября. Этот факт дважды засвидетельствовал Петр в письмах, отправленных тогда же. «И теперь неприятеля увидели», — сообщал царь Екатерине Алексеевне и Анисье Толстой. «Передовые наши с неприятелем уже сошлись», — писал он Р. Х. Боуру. Столкновение с неприятелем вскрыло деталь, обескуражившую царя и генералитет, — Меншиков, командовавший авангардом корволанта, установил, что корпус Левенгаупта насчитывал не 8000 человек, а вдвое больше. Это резко меняло соотношение сил в пользу неприятеля. Царь немедленно созвал военный совет и поставил перед ним вопрос: «Атаковать ли так сильнее себя неприятеля или генерала Боура дожидаться?» Отряд генерала Боура, которому царь начиная с 23 сентября многократно повелевал, «не мешкав», «как наискорея» соединиться с корволантом, насчитывал чуть более 4000 драгун. Его прибытие должно было в какой-то мере уравновесить силы. Военный совет, тем не менее, вынес решение: «…ежели в два дни (Боура) не будет, то одним оного с помощию Божиею атаковать».
Сражение, однако, началось на следующий день, до подхода подкреплений. Предварительно разрушив мосты через речку у деревни Долгие Мхи, шведы расположились на возвышенном берегу и, как только подошла конница корволанта, начали обстрел ее из пушек. Со стороны корволанта тоже ответили артиллерийским огнем. Дуэлью дело и закончилось: «…все войско неприятельское из виду ушло, и наступила ночь». Под ее покровом русские восстановили два моста, переправились через речку и настигли неприятеля у деревни Лесной. Здесь и развернулась битва, ставшая важной вехой в истории Северной войны. Сражение началось с полудня 28 сентября и закончилось с наступлением темноты — в восемь вечера. Оно протекало, как засвидетельствовал сам Петр, с переменным успехом: «И неприятель не все отступал, но и наступал, и виктории нельзя было во весь день видеть, куды будет».
Победу корволанта в значительной мере определил удачный выбор места сражения. Оно представляло окруженную лесом поляну, что ограничивало маневр шведов и лишало их возможности ввести в бой весь наличный состав корпуса. Таким образом Левенгаупт не мог в полной мере извлечь выгоды из своего численного превосходства в живой силе. Петр полностью оценил преимущества сражения в лесистой местности. «Только зело прошу, — наставлял царь Ф. М. Апраксина на тот случай, если он будет сражаться со шведами в Ингрии, — чтоб не гораздо на чистом поле, но при лесах, в чем превеликая есть польза (как я сам видел), ибо и на сей баталии, ежели б не леса, то б оные выиграли, понеже их шесть тысяч больше было нас».
«Гистория Свейской войны» сообщает любопытную деталь сражения: через несколько часов боевых действий «на обе стороны солдаты так устали, что более невозможно биться было, и тогда неприятель у своего обоза, а наши на боевом месте сели и довольное время отдыхали, расстоянием линий одна от другой в половине пушечного выстрела полковой пушки или ближе». Отдохнув часа два, противники возобновили сражение, исход которого решили подоспевшие драгуны Боура. Под напором свежих сил шведы дрогнули и начали беспорядочно отступать в лес. Во время многочисленных атак и контратак, доходивших до рукопашных схваток, полегло 8000 шведов. Архиепископ Феофан Прокопович писал: «И так паки великой бой запалился, где такая с обеих рук была запальчивость, что пехота уже палашами рубилась».
Левенгаупт решил спасти остатки разгромленного корпуса от полного истребления и вновь пошел на хитрость: ночью он велел жечь телеги, создавая видимость, что солдаты греются у костров, а сам под покровом темноты бежал в сторону Пропойска. Это было не отступление, а именно бегство. По свидетельству барона Г. фон Гюйссена, «остатки шведского войска под защитой темноты наскоро чрез речку, которая у них в тылу была (Сож), в совершенном смущении спастися трудились, и ни генералов, ни офицеров уже не слушались, и как кавалерия, так инфантерия, смешався, бежали». Шведский лейтенант Ф. К. Вейе тоже отмечал неорганизованность отступления: «Та ночь была настолько темной, что нельзя было разглядеть даже протянутой руки. Кроме того, никто из нас не знал местности, и мы должны были блуждать по этим страшным и непролазным лесам по грязи, при этом или вязли в болотах, или натыкались лбами на деревья и падали на землю». Левенгаупт пытался захватить с собой остатки обоза и артиллерии, но из этого ничего не вышло. «В пути наши пушки, — свидетельствовал Вейе, — завязли в болоте, и не было сил их вытащить, так как колесами сотен телег дорогу настолько разбили, что вряд ли можно было передвигаться по ней даже верхом». Впрочем, и то, что было довезено до Пропойска, пришлось предать огню.
