Сношения с врагами России Мазепа вел сначала через княгиню Дульскую, с которой, по преданию, у него был роман во время одного его похода (с Петром) в Польшу Позднее появляется иезуит Заленский, ректор иезуитской коллегии в Виннице. Он поселяется в имении Парасючка около Бахмача, недалеко от Батурина и имеет частые тайные свидания с Мазепой в одном из его пригородных домов под Батурином.
Когда же Карл XII приближается к границам Украины, то Мазепа вступает с ним в непосредственные сношения, предпочитая иметь дело с «хозяином», а не с его пешкой – Лещинским.
Мазепа обещает выступить на стороне Карла с 20-тысячным войском, как только он перейдет границу и появится на подвластной Мазепе территории. Все переговоры он ведет настолько секретно, что о них ничего не знают даже большинство его сотрудников. Только некоторые из них заподозрили нечто сомнительное в действиях Мазепы. Генеральный судья Кочубей и полтавский полковник Искра послали Петру донос. Донос этот сохранился. Он содержит 26 пунктов, но ни один из них не подтвержден какими-либо доказательствами и при чтении производит впечатление не обоснованного обвинения, а бездоказательного навета. Как таковой он и был воспринят Петром, Голковкиным и Шафировым, которым Петр поручил произвести дознание. Головкин и Шафаров были личные друзья Мазепы, а кроме того, они знали, что Кочубей питает злобу против Мазепы за то, что он соблазнил влюбившуюся в него дочь Матрену (Мотрю) и не женился на ней, чем кровно оскорбил Кочубея. В результате доносчики были выданы Мазепе и казнены им, а все их имущество конфисковано.
В это время (1707 год) Петр усиленно готовился к столкновению с Карлом, требовал того же от Мазепы и призывал его подготовить и возглавить войско.
Не желая раньше времени выявлять свои планы, Мазепа притворился больным, как пишет «Летописец», «облепился пластырями, обмазался мазями и тяжко стонал», а Петру писал о там, что как только оправится, то сейчас же выступит в поход, хотя бы, как писал Мазепа, «в походе сем душа моя оставила мое бренное тело». Обеспокоенный болезнью своего любимца, Петр непрестанно справлялся о его здоровьи и даже послал к нему своего лекаря-итальянца. Но Мазепа все не поправлялся. Как умирающий, он попросил митрополита приехать к нему и совершить над ним соборование, о чем был уведомлен немедленно Петр.
Так больше года длилась эта «болезнь» Мазепы, которая дала ему возможность откладывать открытый разрыв с Петром. Но в то же время «болезнь» эта помешала Мазепе сосредоточить войска, ибо Петр, не ожидая выздоровления Мазепы, требовал немедленную присылку отдельных отрядов в 2–3 тысячи казаков для совместных действий с отрядами русских войск, а Мазепа, понятно, не мог не исполнить приказаний Петра, чтобы не вызвать у него подозрений.
В результате осенью 1708 года, когда Карл занял Могилев и переправился через Днепр, у Мазепы в Батурине было всего около 5 тысяч войска, преимущественно не реестровых казаков, а наемных «компанейцев» и «сердюков».
Оставив сильный гарнизон в Батурине, Мазепа с группой старшины и отрядом около 3–4 тысяч войска (точных данных нет), отправился через г. Короп навстречу Карлу, который уже вошел в пределы Стародубского полка и имел квартиру в селе Горки, южнее Новгорода-Северского. Откладывать и медлить было нельзя, ибо с севера приближался с большим отрядом Меньшиков и, если бы он успел застать Мазепу еще в Батурине, весь план Мазепы пропал бы. «Даже в походе из Батурина в Горки, к Карлу, войско Мазепы не знало, куда и зачем его ведет Мазепа, предполагая, что их ведут против шведов» – так рассказывал Петру перебежавший от шведов компанейский полковник Игнатий Галаган.
Узнав об измене Мазепы, Петр немедленно принял решительные меры: приказал Меньшикову взять Батурин, обратился к старшине и всему населению с манифестом, призывающим не идти за Мазепой, а тех, кто пошел, – вернуться; созвал старшину в Глухов для выбора нового гетмана.
Меньшиков 3 ноября взял Батурин приступом, жестоко расправился со всеми его жителями, а город сжег и разрушил. Бантыш-Каменский в своей «Истории Малой России» (ч. III, с. 98) говорит, что Меньшиков «предал острию меча всех тамошних жителей, не исключая младенцев».
Комендант Батурина полковник Чечель был ранен, взят в плен и впоследствии казнен, как изменник, в Глухове, а начальник артиллерии Кенигсек (пруссак) был убит. Огромные запасы продовольствия и военных припасов достались победителям. Только незначительному числу защитников Батурина удалось бежать и скрыться в лесах. По преданию, успешному штурму Батурина содействовал полковник Нос, который указал Меньшикову тайные ходы в Батурин.
Население Мазепу не поддержало и отдельные старшины начали прибывать к Петру с изъявлением верности. Одними из первых был полковники стародубский Иван Скоропадский, черниговский – Полуботок и много других. Некоторые полковники, например, Галаган, Апостол и другие, вначале пошедшие было за Мазепой, возвращались к Петру, который их не только не наказывал, но еще и щедро награждал.
6 ноября в Глухове был торжественно выбран гетманом стародубский полковник Иван Скоропадский. При этом находившимся в Глухове Петром была подписана и оглашена царская грамата, подтверждающая «сохранение вольностей и преимуществ Малороссийских».
А 12 ноября, когда в Глухов прибыл Киевский митрополит Иосиф Кроковский и съехались архиепископы и епископы, в особой церемонии был предан вечному проклятию Мазепа и его помощники. Вот как описывает эту церемонию «История Русов»: «Государь со всею свитою слушал в соборной Троицкой церкви божественную литургию и молебен, по окочании которого собравшееся в Глухове первейшее малароссийское духовенство предало вечному проклятию Мазепу и его приверженцев. На площадь вынесли набитое чучело Мазепы. Был прочитан приговор о преступлении и казни его, разорваны князем Меньшиковым и графом Головкиным жалованные ему грамоты на гетманский уряд, чин действительного тайного советника и орден святого апостола Андрея Первозванного и снята с чучела орденская лента. Потом бросили палачу сие изображение изменника; все попирали оное ногами, а палач тащил чучелу на веревке по улицам и площадям городским до места казни, где и повесил».
Мазепа же в это время находился в походе со шведским войском, которое двигалось к городам Ромнам и Гадячу на зимние квартиры, где для шведов Мазепой было заранее заготовлено продовольствие и возведены укрепления.
Не будучи уверенным в победе Карла и зная настроение и поведение народа, Мазепа попытался через полковника Апостола вступить в сношения с Петром, обещая ему содействовать поражению и даже плененнию Карла. Петр обнадежил Мазепу и обещал даже возвращение прежнего положения, но предложению Мазепы не поверил и продолжал усиленно готовиться к решительному столкновению с Карлом. Кроме того, он назначил особые денежные награды за взятие в плен шведов: две тысячи рублей за генерала, тысячу за полковника, пять рублей за солдата и три рубля за мертвого шведа. Многие казаки и крестьяне ловили шведов, особенно, когда они небольшими отрядами отдалялись для поисков фуража. Сохранилось немало расписок о выплате за это наград, но все мелких. По-видимому, ни один генерал или полковник изловлен не был.
Так прошла зима 1708 года без особенно крупных столкновений, если не считать взятие шведами местечка Веприк, в котором вынужден был сдаться в плен русский отряд в тысячу человек. Шведы, в основном, сидели в Ромнах и Гадяче, а русская ставка была в Лебедине. Силы русских росли благодаря прибывавшим подкреплениям; силы же и запасы шведов таяли. 16-тысячный отряд генерала Левенгаупта, шедший к Карлу с подкреплениями и большими обозами запасов, был разбит и уничтожен при деревне Лесной (в Белоруссии), и Карлу приходилось рассчитывать только на свои силы да на пришедших с Мазапой 3–4 тысячи казаков.
К маю 1709 года, после длительных уговоров, переговоров и обещаний Мазепе и Карлу удалось склонить запорожцев выступить на стороне шведов и они, под предводительством кошевого Гордиенка двинулись на помощь Карлу.
Узнав это, Петр молниеносно, смешанным русско-казацким отрядом, захватил Сечь и уничтожил ее до основания. Командовали этой экспедицией полковники Галаган (сам бывший запорожец) и Яковлев. Спасшиеся запорожцы бежали на турецкую территорию и основали новую сечь на месте нынешнего города Алешки.
Карл же двинулся на юг на соединение с запорожцами и по пути хотел взять Полтаву. Когда это ему сразу не удалось, он начал (в начале мая) осаду этого города, которая продолжалась безуспешно полтора месяца и закончилась известной Полтавской битвой (27 июня) с подоспевшими войсками Петра, состоявшими как из русских, так и из верных казацких полков, с которыми был и возвращенный из ссылки полковник Палий.
