Как только молодой и честолюбивый Фредерик IV занял датский трон, он стал вести тайные переговоры с потенциальными противниками Швеции — Россией и Саксонией — Польшей. Молодой царь Петр, стремившийся прорубить окно в Европу, готовился к войне со Швецией, равно как и саксонский курфюрст Август Сильный, избранный польским королем. В итоге ведшихся в течение 1699 г. интенсивных переговоров образовался новый антишведский союз — Северная лига в составе России, Дании и Саксонии-Польши. Фредерик IV хотел не только одержать победу над Швецией и вернуть утраченные в XVII столетии владения датской короны на Скандинавском полуострове, но и устранить угрозу с юга, со стороны нового гольштейн-готторпского герцога Фридриха IV (1671 — 1702), укрепившего свои связи со Швецией женитьбой в 1698 г. на сестре Карла XII Хедвиге Софии.
Весной 1700 г. союзники начали военные действия: польско-саксонские войска вторглись в Лифляндию, датские напали на крепость Тённинген, построенную при помощи шведов на герцогской территории Гольштейна. Однако гаранты Альтонского соглашения не замедлили вмешаться — англо-голландский флот помог шведам запереть датские корабли в копенгагенском порту, в то время как шведские войска под командованием молодого воителя Карла XII высадились на Зеландии. Напуганный Фредерик IV поспешил заключить перемирие 18 августа в северогерманском городке Травентале близ Любека был подписан договор между датским королем и гольштейн-готторпским герцогом Фридрихом IV, за которым сохранялось право на армию и крепости. Трактат в основном подтверждал гарантии Альтонского соглашения, запрещая при этом Дании воевать против Швеции, которая, однако, теперь в состав гарантов включена не была. Таким образом, Датско-Норвежское королевство вышло из Северной войны, и Фредерик IV почти девять лет мог наблюдать, как его бывшие союзники Август и Петр воюют против Карла XII в Прибалтике, Польше, Германии и на Украине. В свою очередь, подданные датского короля, особенно те, кто вел заморскую торговлю, могли пользоваться благами мира.
Не теряя времени даром, Фредерик IV занялся военной реформой, дабы ослабить зависимость страны от дорогостоящих иностранных наемников. В 1701 г. в Дании, во многом по шведскому образцу, была создана национальная милиция. Примерно пятнадцатитысячный корпус солдат должны были содержать группы крестьянских хозяйств, а полуторатысячный драгунский полк — коронные владения. За пригодность рекрутов, обязанных служить шесть лет, отвечали землевладельцы. В течение этого срока ополченцы должны были регулярно тренироваться на церковном дворе по воскресеньям, повышая таким образом уровень своей боеспособности. Наемную армию предприимчивый король предоставил в распоряжение антифранцузской коалиции, воевавшей против Людовика XIV за испанское наследство (1701—1713), причем обратно он ее получил только в 1713 г., через четыре года после того, как Дания вновь вступила в Северную войну.
Для части крестьянства военная реформа обернулась введением особой военно-приписной повинности. Годные к службе крестьянские парни не могли теперь свободно покидать свои деревни. Помещики не преминули этим воспользоваться, удерживая крестьян в качестве рабочей силы и отказывая им в праве менять землевладельца. Эту повинность можно квалифицировать как новую своеобразную форму крепостничества. Стремясь сбалансировать тяготы от этой крайне непопулярной среди крестьян меры, король в 1702 г. отменил старинное крепостное право (ворнедскаб) на островах восточной части Дании — на Зеландии, Лолланне и Фальстере.
Несмотря на то что датский король вышел из войны, отношения между Датско-Норвежским королевством и Россией продолжали укрепляться. Большое число подданных Фредерика IV (выходцы из Дании, Норвегии и герцогств) отправились по приглашению Петра I искать счастья в Россию. Они участвовали в создании нового государственного аппарата и армии, но основной вклад датчане и норвежцы внесли в строительство российского военно-морского флота, например известный адмирал Корнелиус Крюйс (1657—1727), выходец из Норвегии. На русском флоте в годы Великой северной войны служили Петер Сиверс, Даниэль Якоб Вильстер, Петер Бредаль. Во время войны на русскую службу перешел датчанин Витус Беринг, прославившийся впоследствии своими географическими открытиями. В сражениях при Лесной и Полтаве отличился бывший студент из Хорсенса Поуль Венделбо, за что был произведен царем сначала в подполковники, а затем в генерал-адъютанты. (Впоследствии Венделбо вернулся в Данию, где получил дворянство и фамилию Левехерн.)
По мере того как армия Карла XII продвигалась на восток Европы, Фредерик IV все чаще возвращался к мысли о новом вступлении в Северную войну. В 1708 г. ведущие политики королевства К. Сехестед и О. Краббе начали в Копенгагене переговоры с российским послом В. Л. Долгоруким о возобновлении союза. Чтобы скрыть военные приготовления, Фредерик IV осенью 1708 г., т.е. в самый разгар шведского вторжения на Украину, отправился развлекаться на знаменитый Венецианский карнавал. Окончательный поворот в датской политике произошел в июне 1709 г., после того как русские войска под командованием Петра I разгромили шведскую армию под Полтавой. Сдерживаемые поначалу недвусмысленными угрозами Англии и Нидерландов, Фредерик IV и Тайный совет Дании тем не менее уже в июле решили вступить в войну. Планировалось высадить десятитысячную армию в Сконе и одновременно начать военные действия на норвежско-шведской границе. Фредерик IV оттягивал срок подписания нового соглашения, пытаясь добиться от Петра I увеличения субсидий. Лишь И октября в Копенгагене между Россией и Данией был подписан договор, по которому Дания обязывалась вступить в войну. Северная лига была возрождена.
В ноябре 1709 г. датчане высадились в Сконе, но теперь население их не поддержало. Отчасти сказались плоды последовательной шведизации этой бывшей датской провинции. Датским войскам удалось захватить южную часть Швеции, но они не смогли взять Мальмё и военно-морскую крепость Карлскруну. Уже в начале 1710 г. шведский губернатор Сконе Магнус Стенбок сумел отрезать датчан от их опорного пункта порта Хельсингборг, после чего они потерпели ряд поражений и были вынуждены эвакуироваться на Зеландию. Лишь благодаря норвежскому флоту датчанам удалось предотвратить в октябре того же года высадку шведов на датском берегу Эресунна. В следующем году датчане бездействовали, прежде всего из-за эпидемии чумы, которая только в одном Копенгагене унесла почти треть жителей.
Затем театр военных действий, в которых с переменным успехом участвовали датские войска, переместился в Северную Германию. В декабре 1712 г. шведы разбили датчан у Гадебуша в Мекленбурге. На помощь датчанам и саксонцам пришла русская армия, разгромившая войска Стенбока в январе 1713 г. у Фридрихштадта. Это позволило датской армии быстро взять реванш, принудив шведов сдать голштинскую крепость Тённинген. В 1716 г. датчане планировали высадку в Сконе, на этот раз вместе с русскими войсками, о чем Фредерик IV договорился на встрече с Петром I в Гамбурге. Однако из-за осложнений в русско-британских отношениях десант в Сконе так и не состоялся. Пришедшая для этого в Копенгаген молодая российская флотилия, которой командовал сам царь, ограничилась участием в мощной демонстрации на юге Балтики в августе 1716 г.
С 1717 г. внимание датского правительства было приковано к Норвегии, захватить которую дважды попытался Карл XII, погибший в ноябре 1718 г. при осаде норвежской крепости Фредриксстен около г. Фредриксхалл (ныне Халлен). Эта гибель открыла наконец дверь всеобщему примирению на севере Европы. В июне 1720 г. был заключен Фредриксборгский мир между Швецией и Данией, гарантированный Великобританией и Францией. Датчане обязались очистить занятую их войсками герцогскую часть Гольштейна, сохранив герцогскую часть Шлезвига, который таким образом вернулся целиком под власть датской короны (но не в состав собственно Дании). Шведы согласились вновь платить зундские пошлины, обещали компенсировать датчанам захваченные ими в XVII в. территории и не поддерживать больше гольштейн-готторпских герцогов, тем более что в Швеции после гибели Карла XII в борьбе за трон победу одержала так называемая гессенская партия. На престол взошел Фридрих Гессенский, муж сестры Карла XII Ульрики Элеоноры. Голштинская партия» (сторонники передачи власти несовершеннолетнему племяннику короля герцогу Карлу Фридриху Гольштейн-Готторпскому) потерпела неудачу.