Кампании 1758, 1759 и 1760 гг. проходили с переменным успехом, не дав решающего преимущества ни одной из сторон. Крупнейшими битвами за эти годы явились два кровопролитных сражения между прусской и русской армиями на территории Бранденбурга – у Цорндорфа (25 августа 1758 г.) и Кунерсдорфа (12 августа 1759 г.). Во время Кунерсдорфского сражения, в котором вместе с русскими сражались и австрийские части, пруссаки были наголову разгромлены: целые полки сдавались победителям, шляпа и подзорная труба Фридриха, бежавшего с поля боя, стали трофеем преследовавших его по пятам казаков. «Из армии 48 тысяч у меня не осталось и 3 тысяч… У меня больше нет никаких средств, и, сказать по правде, я считаю все потерянным», – писал прусский король. Паника Фридриха в тот момент была преждевременной. Его решительность и активность продолжали давать ему преимущество перед медлительностью и пассивностью союзников. Помогали прусскому королю и исключительная бездарность французских генералов, военные достоинства которых определяла Помпадур, и обилие английских субсидий. Вместе с тем, среди членов антипрусской коалиции росло взаимное недоверие, что не позволяло вести согласованные действия. Версальский двор склонялся к мирным переговорам. В Вене и Петербурге считали необходимым продолжать войну, полагая, что Пруссия еще недостаточно ослаблена. Летом и осенью 1761 г. Фридрих маневрировал между австрийской и русской армиями в Силезии и Саксонии. Французы, вытесненные англичанами из Ганновера, бездействовали в Вестфалии. На этом фоне впечатляющим успехом оказались действия русского корпуса в Померании, который при помощи объединенной эскадры русских и шведских кораблей заставил в декабре капитулировать крупный портовый город Кольберг. В итоге кампании 1761 г. положение Пруссии стало очень тяжелым. Она лишилась половины Силезии, была отрезана от Польши, где закупала продовольствие. Русские войска с захватом Кольберга утвердились в Померании и угрожали Бранденбургу. В Лондоне отказали Пруссии в дальнейших субсидиях – успехи в колониальной войне с французами породили убеждение в Англии, что соперничество с Францией в основном уже завершилось в ее пользу, в результате чего интерес к прусскому союзнику был потерян. Доведенный до крайности, Фридрих всегда держал наготове в кармане пузырек с ядом.

Однако в логику событий вмешался «его величество случай». 5 января 1762 г. в Петербурге скончалась Елизавета I. В тот же день, вступивший на престол Петр III, боготворивший Фридриха, отправил к нему своего приближенного с заявлением о намерении восстановить с Пруссией мир и дружбу. В мае Россия и Пруссия подписали мирный договор. Фридрих, будучи уверенный, что от него потребуют значительных территориальных уступок, готов был отдать России Восточную Пруссию, но к своему глубочайшему удивлению эти опасения оказались напрасными. Пруссии возвращались все завоеванные Россией территории. Русские войска были срочно отозваны. Корпус генерала З. Г. Чернышева получил приказ присоединиться к армии Фридриха, и ему пришлось участвовать, правда непродолжительное время, в боевых действиях в Силезии против вчерашних союзников – австрийцев. Задумавший новую войну с целью отобрать у Дании Шлезвиг Петр III заключил в июне военный союз с прусским королем.

Новая ориентация внешней политики России шла вразрез с интересами государства и дворянства. Дворцовый переворот 9 июля 1762 г. низложил Петра III и возвел на престол Екатерину П. Расторгнув военный союз, она оставила в силе мирный договор – страна нуждалась в передышке после войны. Потеряв убитыми и ранеными 60 тыс. человек, Россия ничего не приобрела, конечно, если не считать того, что победы русского оружия еще более укрепили ее международный авторитет и престиж. Выход России из войны предопределил ее окончание. 10 февраля 1763 г. в Париже представители Франции, Испании, Англии и Португалии подписали мирный договор по колониальным вопросам. Пятью днями позже в саксонском замке Губертсбург Пруссия, с одной стороны, Англия и Саксония, с другой, заключили мир на основе статус кво: Австрия отказывалась от притязаний на земли прусского короля; Пруссия возвращала саксонскому курфюрсту его владения; Силезия окончательно закреплялась за Пруссией. Парижский и Губертсбургский договоры отразили важнейшие результаты Семилетней войны. Англия значительно расширила колониальные владения и обеспечила себе господство на океанских просторах. Колониальная империя Франции, которая потерпела поражение и на морях, и в колониях, была почти полностью уничтожена, а ее международные позиции заметно ослаблены. Борьба за лидерство в Центральной Европе между Австрией и Пруссией продолжилась.