В начале июня 1708 года армия Карла XII слаженно пришла в наступательное движение. Сосредоточившись, она 7 июня выступила из Минска. Теперь стало ясно ее направление – на Смоленск. Как пишут историки Швеции, главная королевская армия шла по земле Белоруссии к Березине по опустошенным и разоренным, безлюдным местам, испытывая большой недостаток провианта. Появилось большое число больных, начался падеж лошадей. «Часто по колено, а то и по горло в воде шведские солдаты наводили мосты, гати и разбирали завалы, устроенные русскими солдатами на их пути».

В середине июня Карл ХII переправился через реку Березину под прикрытием огня артиллерии по отряду русской кавалерии у местечка Березино, а также у местечка Яушицы и под Свислочью, и двинулся на восток, наступая на Могилев.

Одновременно пришла в заградительное движение и русская армия, прикрывшая пути на Могилев и Шклов. На военном совете петровской армии было принято решение дать противнику арьергардный бой у Головчино на линии реки Бабич. Противоречивые сведения разведки не позволяли с точностью выяснить направление походного движения вражеской армии.

3 июля у села Головчино (северо-западнее Могилева, на реке Бабич, ныне Белоруссия) состоялось Головчинское сражение, в итоге которого русской армии пришлось отступить перед шведской армией, но продолжая прикрывать собой государственную границу. Дело обстояло так.

Русские войска (10 тысяч пехоты, 12 тысяч драгунской кавалерии и 4 тысячи иррегулярных войск), прикрывавшие это направление, занимали головчинскую позицию, протяженностью около 11 километров на левом берегу реки Бабич. На правом фланге находились главные армейские силы – дивизия генерал-фельдмаршала Б.П. Шереметева и кавалерийская бригада генерала А.Д. Меншикова (5 тысяч кавалерии и 4 тысячи пехоты). В центре расположилась дивизия генерала А.И. Репнина (5 тысяч пехоты). На левом фланге стояли 10 драгунских полков и иррегулярные войска под общим командованием генерала Г. Гольца (12 тысяч конницы).

Головчинская позиция оказалась излишне растянутой. Из-за лесисто-болотистой местности фактически отсутствовала связь ее центра с флангами, что сводило на нет своевременное оказание поддержки друг другу. К тому же в руках шведов оказались мосты, что позволило им занять кратчайшую дорогу к «тыльному» мосту, захват которого позволял окончательно отрезать дивизию Репнина от северной части позиции русской армии.

Репнин занялся укреплением своего участка позиции на берегу реки Бабич по советам служилых иноземцев крайне непрофессионально. Не хватало шанцевого инструмента. Окопы рылись на таком удалении от берега реки Бабич, что позволяло неприятелю без помех переправиться на противоположный берег, построиться там в атакующие порядки и начать бой. Боевое охранение не выставлялось.

Историк А.З. Мышлаевский писал о том следующее: «…После трехдневной работы пехота ухудшила свое положение. Она приковала себя к окопу, разбитому столь неудачно, что защитники его не только не были в состоянии извлечь всю пользу их оружия и в полной мере воспользоваться поддержкой конницы, но поставили себя в рискованное положение также и в минуту отступления».

Поверив данным перебежчика о планах шведов, командование петровской армией (Шереметев и Меншиков) по возможности укрепило свой правый фланг. Своя разведка должным образом не велась. Карл XII же решил сосредоточенным ударом прорвать центр русской позиции, что ему и удалось сделать. Для этой цели он скрытно сосредоточил против дивизии Репнина главные силы своей армии (около 12 тысяч пехоты и 18 тысяч кавалерии). Из них в бою непосредственно участвовало 12 батальонов пехоты (около 6 тысяч человек), 49 конных рот (около 6 тысяч человек) и 28 орудий. Пехота развертывалась для атаки в два эшелона. Первым (из 5 батальонов 4 были гвардейских) лично командовал король Карл XII, вторым – генерал-майор барон А. Спарре.

На рассвете 3 июля, в сильный дождь и туман беспрепятственно форсировав на понтонах реку Бабич, пройдя болото, шведы неожиданно атаковали дивизию Репнина, которая не имела перед собой боевого охранения. Русская пехота, расстреляв все патроны, стала, отбиваясь, беспорядочно отступать к лесу. Дивизионные пушки были брошены. Репнин потерял управление полками. Разрозненные схватки шли в болотистом месте, что затрудняло шведам преследование. Репнинская дивизия, так и не получив поддержки с флангов, под угрозой обхода шведами ее правого крыла была вынуждена отступить за Днепр. Бой закончился для нее к 7–8 часам утра.

По шведским данным, в том бою дивизия князя Репнина потеряла убитыми генерал-майора фон Швайдена, двух офицеров и 113 нижних чинов. Ранено было 14 офицеров и 272 нижних чина. В плен попало два офицера, 409 человек пропали без вести. Было брошено 10 полковых пушек из имеемых 16 орудий.

Репнин послал Шереметеву просьбу о помощи. Тот, сам ожидая нападения противника, отправил один драгунский полк, который на месте сразу же попал под сильный огонь шведов. После повторной просьбы о подкреплении было спешно послано 3 полка пехоты. Они завязали бой с атакующими шведами и на время удержали за собой дорогу на Васильки, дав возможность большей части дивизии Репнина отступить.

Затем кавалерия Карла XII в превосходных силах атаковала русскую драгунскую конницу фельдмаршала-лейтенанта Г. Гольца («отличившегося» нераспорядительностью), которая после жарких стычек тоже отступила, не получив поддержки. В ходе ожесточенного конного боя у моста потери русских драгун убитыми, ранеными и не явившимися в строй составили 34 офицера и 817 нижних чинов.

В этом кавалерийском бою чуть не погиб король Карл XII. Его лошадь увязла в болоте, и шведские солдаты с большим трудом вытащили своего любимого монарха из трясины. Королевские эскадроны в том случае, выбравшись из болота, не сразу привели себя в должный порядок, чтобы наступать дальше.

Вслед за дивизией Репнина и кавалерией Гольца разрозненно отошли на Шклов и остальные войска русской армии, которая при отступлении не утратила своей организованности. На всякий случай армия прикрылась сильным арьергардом, но шведы в преследование не пошли, ограничившись тем, что поле боя осталось за ними.

В проигранном Головчинском сражении, длившемся около 8—10 часов, петровская армия фактически не имела единого командования, что не позволило русским организовать четкое взаимодействие всех частей армии. Исследователи называют победу армии карлистов при Головчино тактической победой, что вполне справедливо. Шведский историк А. Стилле отмечал, что Карл XII хорошо подготовился к атаке «тщательной личной рекогносцировкой, составив ясное представление о положении врага».

Общие потери шведов в сражении при Головчино составили 255 человек убитыми и 1219 человек ранеными; русских – 359 человек убитыми, 675 ранеными, 630 пленными, а также (по разным данным) утрачено 6—12 орудий. Трофеями шведов стали одно пехотное и два кавалерийских знамени, литавры. То есть потери отступивших русских войск оказались не столь большими и на их боеспособность не повлияли.

Занимаясь разбором головчинского дела, царь Петр I остался недоволен не только командовавшими генералами, но и войсками: «Многие полки в том деле в конфузию пришли, не исправили должности, покинули пушки, непорядочно отступили, иные и не бившись, а которые и бились, то не солдатским и казацким боем…»