Поэма посвящена покровителю Ломоносова, куратору Московского университета Ивану Ивановичу Шувалову. В посвящении автор выражает надежду справиться с предметом поэмы, намного превосходящим по важности «Илиаду» и «Энеиду».
Написаны только две песни поэмы, действие которых отнесено к 1702 г., ко времени взятия Орешка — Шлиссельбурга. В начале первой песни Пётр отправляется к Архангельску, которому угрожают шведы. Но ещё до прибытия царя враги, устрашённые силой российского флота, отступили. Пётр пускается дальше в путь по морю на Соловецкие острова. Пётр посещает место ссылки своих прапрадедов. Перед тем как отправиться в новый путь, он произносит пророчество об открытии Северного морского пути: «Колумбы Росские» станут достойными соперниками Колумба, Магеллана и Гамы, и «наша досягнёт в Америку держава». В новом плавании Пётр встречает морского царя, который передаёт российскому герою власть над морями.
Пётр прибывает на Соловки, где архимандрит Фирс встречает его и благословляет. Архимандрит рассказывает гостю, что могучие стены монастыря построены пленными татарами, которых прислал сюда великий Иоанн Грозный, «сродник и пример» Петра; затем говорит о раскольничьем бунте в монастыре при Алексее Михайловиче. Упоминание о расколе заставляет царя вспомнить печальные события детства и юности — стрелецкие бунты. Он рассказывает о них архимандриту.
Первый бунт начинается с того, что царевна София, обуянная властолюбием, предлагает нарушить завещание покойного царя Феодора Алексеевича, оставившего престол Петру мимо среднего брата Иоанна. Патриарх Иоаким отказывается благословить воцарение одного Иоанна и тем более двоецарствие, предложенное Софией. На другое утро умысел Софии открывается. Собираются стрельцы; Пётр Толстой возбуждает их слухом, что Нарышкины — родичи царицы Натальи Кирилловны — удушили царевича Иоанна. Стрельцы требуют мести. Старшие бояре ручаются, что царевич жив, и успокаивают бунт. Увидев, что коварные планы разрушены, София высылает стрельцам вина; разгорячённые, они вновь начинают яриться. Царевна ещё более подстрекает их, устрашая, что зачинщиков бунта велят казнить. Стрельцы рыщут по дворцу в поисках Нарышкиных; одного из них вытаскивают из- под защиты святого алтаря, сбрасывают на копья и тело разрубают на куски. Убиты и другие знатные бояре: Ромодановский, Долгорукий, Матвеев.
Пётр вспоминает, как бесчувственный злодей приставил копьё к его горлу на глазах матери! Отец и братья царицы в страхе скрылись по деревням. Мятеж из Кремля рассыпается по всей Москве, но к ночи утихает. София, всё ещё не достигшая цели, приходит к Наталье Кирилловне и уговаривает её выйти к бунтовщикам вместе с отцом и братом Иваном. Нарышкины соглашаются и, выстояв службу, вместе с Софией являются к стрельцам. Те внезапно выхватывают Ивана из рук сестры, волокут за волосы, обвиняют его в умысле похитить царский трон и зверски умерщвляют. Старый Кирилл Нарышкин между тем насильно пострижен в монахи. Затем, «уразумев, что трудно встать на всех» бунтовщики празднуют победу, венчают Петра с Иоанном вдвоём на царство и на том прекращают бунт.
Едва юный царь в спокойствии обратился к наукам, началась новая гроза: невежды-раскольники, к которым примкнул князь Хованский, поднялись против самой Церкви. Пётр приступает к рассказу об этом бунте, но здесь первая песнь обрывается.
Вторая песнь открывается обращением к российскому воинству. Предмет её — взятие Шлиссельбурга, древней русской крепости, потерянной в годы унижения России. Цари Михаил и Алексей Романовы избавили Россию от позора; их дело теперь продолжает Пётр Великий.
Он едет в Шлиссельбург от Белого моря через Олонец, по пути осматривает горы и, приметив признаки руд и целительных вод, намеревается основать заводы, чтобы производить металлы для войск и для флота. Время стоит осеннее; разбушевавшееся Ладожское озеро пожирает волнами снаряды и припасы, нужные для построения нового великого города и корабельной пристани на Балтийском море. При этом зрелище к царю приходит мысль соединить Волхов с Невой каналом.
Между тем Шлиссельбургская крепость уже окружена российским войском. Фельдмаршал Шереметев предлагает шведам сдаться; те, ожидая помощи, отказываются. Россияне бомбардируют крепость. Шведы просят выпустить из крепости женщин. Русские отвечают: они осадили город не затем, чтобы разлучать жён с мужьями — пусть крепость покинут и те и другие. Город горит, остров у крепости весь захвачен русскими войсками. Наконец начинается приступ. Шведы весьма упорно противятся мужественному и сильному нападению. Убит полковник Преображенского полка Карпов, первым начавший бой. Государь видит, что у нападающих лестницы коротки и шведы чинят нашим сильный урон. Он приказывает отступить, чтобы потом атаковать удобней. Ведущий приступ князь Голицьш отвечает: главная трудность уже преодолена; если же теперь отступить, то при втором приступе и потери будут двойные. Вскоре его убивает упавшим со стен бревном.
Вспоминая святого Александра Невского, воевавшего в этих местах, россияне входят на стены. Шведы сдаются; устроенное Петром новое российское регулярное войско торжествует. Шведов не только выпускают из города, но и милостиво разрешают им отправиться к своим на судах. Они получают от Петра напутствие передать королю Карлу: раздоры в русском войске кончились, «россияне в полках стоят единодушны». Невские нимфы празднуют победу Петра. Войско создаёт хвалу монарху, а он прощается с павшими. Среди памятников взятого города Пётр видит некое напоминание об Иоанне III, который первый ввёл в России артиллерию и избавил страну от ордынского ига. Меж тем вид разрушенного города наводит на мысль о пагубе войны... Но Пётр обнажил меч не из кровожадности: он «усерд к наукам был, миролюбив и щедр». Русские начинают восстанавливать и укреплять разрушенную крепость, а Пётр со славой направляется в Москву.