11 червня 1709 року на військовій нараді в с. Крутий Берег московським командуванням вирішувалося питання про надання допомоги гарнізону, блокованому у фортеці Полтава. Було прийнято рішення про нанесення комбінованого удару по військах союзників під Полтавою.
У ніч із 13 на 14 червня московські підрозділи нанесли удар по ворогу, але переправитися через річку Ворсклу не змогли. Сутички між супротивниками тривали постійно.
У ніч на 20 червня армія Петра І перейшла Ворсклу і стала табором біля села Семенівка (сучасна Сем’янівка). 25 червня московити наблизилася до Полтави в район села Яківці, облаштували новий табір між Яківчанським та Малобудищанським лісами для захисту піхоти і дислокації артилерії, який по периметру оточили ровами та валами. Загальна лінія цих укріплень була не суцільною, а уривалася через певні проміжки. 16 виходів давали можливість швидко покинути облаштоване місце. Табір укріпили з трьох боків, а з тилу рівнину обмежував крутий берег річки Ворскли, яка протікала на 60 метрів нижче. З лівого флангу звели два редути. Для захисту кавалерії на прогалині шириною 1500 м збудували систему редутів із прив’язкою до рельєфу місцевості. Вона перекривала виходи з ярів і дороги, які вели від Полтавської фортеці до Семенівки та Петрівки. Редут – це замкнене земляне укріплення, в якому тримав оборону піхотний батальйон з артилерією. Ці укріплення повинні були обмежити свободу дій і звузити простір для маневру ворога.
Московська армія нараховувала 33 тисячі піхоти, 21 тисячу кавалерії (усього 54 тисячі регулярних військ) та 23 тисячі нерегулярних формувань (калмики, чугуївці, донські та уральські козаки, 4 тисячі українських козаків Івана Скоропадського). За підрахунками сучасного російського історика П. Кротова, артилерія налічувала 302 гармати, мортири та гаубиці. Відібрана до бою Карлом ХІІ шведська армія становила близько 17 тисяч вояків (8170 піхоти, 7800 кавалерії, 1000 валахів), 5 тисяч нерегулярних формувань (запорожці та козаки гетьмана Івана Мазепи).
Завершальна баталія, яка відбулася 27 червня 1709 року, традиційно поділяється на 2 етапи:
1-й – бій біля редутів, розпочався близько 4-ї години ранку і характеризувався штурмом шведською піхотою редутів та зіткненням кавалерійських підрозділів супротивників;
2-й – із 9-ї години бій на рівнині між Малобудищанським та Яківчанським лісами перед московським табором. Шведські джерела фіксують невдалу спробу частини козаків І.Скоропадського об’єднатися із союзною шведсько-українською армією. На 11-у годину бій завершився повним витісненням шведів та їхніх союзників-козаків із поля.
У другій половині дня московська армія святкувала свою перемогу на полі бою, а шведсько-українські підрозділи, відійшовши до Пушкарівки, почали організовано відступати вздовж Ворскли в напрямку до Дніпра.
Увечері 27 червня після святкування Петро І віддав наказ про переслідування ворога, що вже залишив свої позиції під Полтавою.
За підрахунками сучасних українських, шведських та російських істориків, у результаті кровопролитного бою втрати становили:
московська сторона: 1650 – загиблих; 3290 – поранених
шведська сторона: 6900 – загиблих; 2800 – поранених
Точних відомостей про втрати українських козаків на полі бою немає.
У залі експонуються малюнки одностроїв воїнів, діорама студії імені М. Грекова. Погляд Петра І на Полтавську битву представлений шедевром – роботою Дені Мартена молодшого, виконаною у першій чверті XVIII ст. на замовлення самого царя. Гравюри Н. Лармессена, Ш. Сімоно (перша чверть ХУІІІ ст.) належать до переліку відомих творів батального жанру. Також у залі знаходиться зброя, обмундирування та спорядження вояків початку ХVІІІ ст. Інформаційно-виставковий проєкт «Мазепа. Карл ХІІ. Пьотр І. Топ-10 міфів ru-пропаганди» (створений спільно з Українським інститутом національної пам’яті, м. Київ) розвінчує найбільш поширені міфи про Північну війну в Україні і Полтавську битву. Інформаційно-виставковий проєкт «Полтавська битва: історія без міфів» розвінчує невідповідність історичній правді сюжетів творів образотворчого мистецтва, створених за наративами радянських істориків.