В мае 1757 70-тыс. русская армия под командованием фельдмаршала С. Ф. Апраксина двинулась из Лифляндии в Восточную Пруссию, 24 июня (5 июля) был взят Мемель, а 19(30) августа прусский корпус Левальда был разбит при Грос-Егерсдорфе. Обстановка требовала наступления на Кенигсберг, но Апраксин отвёл армию обратно в Литву. Причиной этого была болезнь и предполагаемая смерть императрицы Елизаветы Петровны, после чего ожидалось изменение внешней политики России в пользу Пруссии. Однако Елизавета выздоровела, а Апраксин был отдан под суд и заменен генералом В. В. Фермором. Шведские войска в сентябре 1757 вторглись в Померанию, но после отступления русской армии отошли к Штральзунду. Зимой 1757—58 русские войска вновь вступили в Восточную Пруссию и 11(22) января 1758 заняли Кенигсберг. Восточная Пруссия была включена в состав России. Кампания 1757, несмотря на значительные успехи прусских войск, показала превосходство сил и возможностей антипрусской коалиции,
В 1758 Фридрих II направил свои главные усилия против австрийских и русских войск. Он вступил в Чехию и осадил Ольмюц, но действия австрийских войск Дауна на его коммуникациях и наступление русской армии, которая в июле осадила Кюстрин, вынудили его перебросить войска к Франкфурту-на-Одере. 14(25) августа произошло кровопролитное сражение при Цорндорфе, окончившееся безрезультатно. Прусские войска отошли к Кюстрину, а русские — к Ландсбергу. Фридрих II двинулся на помощь принцу Генриху Прусскому, войска которого в Саксонии теснили австрийцы, но при Хохкирхе 3(14) октября потерпел поражение. Однако дальнейшие действия австро-имперских войск Дауна были неудачны, и они отошли из Саксонии. Действия русской армии Фермера против крепости Кольберг также не имели успеха, и русские войска отошли за Вислу. Боевые действия в Ганновере и Гессене шли с переменным успехом. Герцогу Фердинанду Брауншвейгскому и ганноверцам удалось отбросить французские войска, но затем усилившаяся французская Рейнская армия Субиза вновь оттеснила брауншвсйгцев за Рейн. Незначительные результаты кампании 1758 вызвали взаимное недоверие среди членов антипрусской коалиции. Россия и Австрия не без оснований подозревали Францию в намерении заключить сепаратный мир. Под их давлением глава французского правительства кардинал Ф. Берни был заменен герцогом Э. Ф. Шуазёлем и между Австрией и Францией был подписан новый Версальский договор о продолжении войны с Пруссией, к которому позже присоединилась и Россия. К началу 1759 войска антипрусской коалиции насчитывали 352 тыс. человек, Пруссии и её союзников — 222 тыс. человек. Весной русская армия начала наступление к Одеру. В июне её возглавил новый главнокомандующий генерал П. С. Салтыков, который 12(23) июля разбил прусский корпус генерала К. Г. Веделя при Пальциге и занял Франкфурт-на-Одере, угрожая Берлину. Фридрих II поспешно выступил против русских войск, на поддержку которых прибыл австрийский корпус генерала Г. Э. Лаудона. 1(12) августа произошло Кунерсдорфское сражение 1759, в котором прусская армия была разгромлена. Победа открыла путь на Берлин, но из-за противодействия австрийского командования, задержавшего свои войска, была упущена возможность победоносного окончания войны в 1759. На З. обе объединившиеся французские армии потерпели поражение при Миндене 21 июля (1 августа) и отступили из Гессена. Кампания 1759 обострила противоречия в антипрусской коалиции. Франция, главным противником которой была Великобритания, склонялась к заключению мира и не соглашалась на присоединение Восточной Пруссии к России. Австрия стремилась использовать русскую армию в своих эгоистических интересах, на что Россия не соглашалась. Неудача англо-французских переговоров помешала выходу Франции из войны. В 1760 Фридрих II едва смог набрать армию в 100—120 тыс. человек. против 220 тыс. в русских, австрийских и имперских войсках. Однако несогласованность в действиях русского и австрийского командований и бездеятельность последнего привели к тому, что никаких решительных результатов достигнуть не удалось. Занятие Берлина 28 сентября (9 октября) корпусом генерала З. Г. Чернышева не удалось использовать для дальнейшего наступления из-за отсутствия поддержки со стороны австрийцев, и город был оставлен ввиду приближения 70-тыс. прусской армии Фридриха. Заболевшего фельдмаршала Салтыкова на посту главнокомандующего сменил фельдмаршал А. Б. Бутурлин. После ухода русских войск из Берлина Фридрих двинулся в Саксонию и 23 октября (3 ноября) нанёс поражение Дауну при Торгау. Франция предложила созвать мирный конгресс, но встретила сопротивление России, которая считала, что Пруссия недостаточно ослаблена. Великобритания не шла на компромиссы, а Фридрих решил продолжать войну, чтобы закрепить за собой Силезию. В 1761 достичь согласованности в действиях русских и австрийцев не удалось, что позволило Фридриху успешно маневрировать. Крупных сражений не происходило. Единственным результатом кампании явилось взятие Кольберга (Колобжега) русским корпусом генерала П. А. Румянцева 5(16) декабря. В августе Франция заключила династический пакт 1761 с Испанией, Неаполем и Пармой — государствами, где правили Бурбоны. Испания вступила в войну на стороне Франции, а Португалия — на стороне Великобритании. Несмотря на ограниченные результаты кампании 1761, к концу года положение Пруссии стало тяжёлым: она потеряла половину Силезии, была отрезана от Польши, где закупала продовольствие, а русские войска после захвата Кольберга утвердились в Померании. Сменившееся в Великобритании правительство отказало Пруссии в дальнейших субсидиях. 25 декабря 1761 (5 января 1762) умерла императрица Елизавета Петровна и на престол вступил ярый поклонник Фридриха II — Петр III, который прекратил войну и возвратил Пруссии все занятые русскими войсками территории, а 24 апреля (5 мая) 1762 заключил с Пруссией союзный договор. Следствием этого был выход из войны Швеции 11(22) мая 1762. Хотя Петр III 28 июня (9 июля) 1762 был свергнут Екатериной II и союзный договор с Пруссией расторгнут, война не была возобновлена. Выход России из войны фактически спас Пруссию. Фридрих II, используя русский корпус Чернышева, временно действовавший в составе прусской армии, вытеснил австрийские войска из Силезии и Саксонии. Генрих Прусский одержал победу над имперскими войсками при Фрейбурге (октябрь 1762), 23 октября (3 ноября) был подписан прелиминарный мир между Пруссией и Францией, а 13(24) ноября заключено перемирие между Пруссией и Австрией.
Война на море и в колониях вначале развивалась успешно для Франции (см. Меноркское сражение 1756), но с 1758 французский флот и войска в колониях начали терпеть поражения, а отвлечение сил Франции на войну с Пруссией не давало возможности направить за море подкрепления. В результате английские войска захватили Канаду (1760), часть Луизианы, Флориду и большую часть французских колоний в Индии. 30 января (10 февраля) между Великобританией и Францией был заключён Парижский мирный договор 1763, к которому присоединились Испания и Португалия. Завершил С. в. Губертусбургский мир 1763, подписанный 4(15) февраля Пруссией с одной стороны и Австрией и Саксонией — с другой; мир подтвердил прусское владение Силезией и графством Глац.
Хотя С. в. не изменила политической карты Европы, но существенно повлияла на соотношение сил её участников. Великобритания, значительно расширившая свои колониальные владения за счёт Франции и Испании, стала сильнейшей морской державой. Укрепила своё положение Пруссия, начавшая в С. в. свою борьбу за гегемонию в Германии. Значительно была ослаблена Франция, экономическое истощение которой усилило внутренний кризис, приведший к Великой французской революции. Ослабленная Австрия стала союзницей России в борьбе против Турции. Для России С. в. создала предпосылки роста её политического влияния, военного могущества и территориального расширения в последующие десятилетия.