Sjuårskrigen starta i 1756 og Preussen stod imot dei allierte styrkane til Austerrike, Russland, Frankrike og Sverige. I januar 1757 stemde mesteparten av Riksdagen (bortsett frå Hannover, Hessen-KasselBraunschweig og Sachsen-Gotha) mot å gå til krig, men Fredrik oppnådde ønsket om å utvide påverknaden, makta og landområda til Preussen.
Gjennom den første halvdelen av krigen vann prøyssarane det meste. I slaget ved Rossbach den 5. november 1757, slo den prøyssiske armeen ein samla fransk og austerriksk arme. Dei slo austerrikarane i slaget ved Leuthen i 1757 og russarane i slaget ved Zorndorf i 1758. På dette tidspunktet kom Sverige inn i krigen og nesten heile Europa stod då imot Fredrik og lukka hans såg ut til å snu seg. I 1759 hadde Aust-Preussen vorte tapt til russarane og Berlin var erobra. Prøyssarane var no desperate.
I 1758 slo ein engelsk-hannoveransk arme, som var allierte av Preussen og kommandert av Ferdinand av Braunschweig, franskmennene og okkuperte byen Münster. I 1759 invaderte austerrikarane Sachsen og dreiv ut prøyssarane.
To viktige hendingar førte til slutt til at prøyssarane igjen dominerte krigen. Den eine var aktiv støtte frå britane og hannoveranarane, som til no hadde vore inneffektive, men som no klarte å kjempe mot Frankrike. Den andre, og meir viktige, faktoren var at Russland og Sverige trekte seg ut av krigen i 1762. Dette skjedde då tsarina Elisabeth av Russland døydde og etterfølgjaren hennar Peter III steig til trona. Han var ein beundrar av Fredrik og signerte raskt ein fredsavtale med prøyssarane. St. Petersburg-traktaten i 1762 gav Preussen attende alle områda som Russland hadde erobra frå dei. Sverige gjorde fred same året.
Austerrikarane var no aleine i aust og vart grundig slått i slaget ved Burkersdorf (juli 1762). Franskmennene hadde òg gått på fleire smellar. I Amerika hadde dei tapt Louisbourg (1758), Quebec (1759) og nokre område i Vestindia. I India hadde britane vunne ved Plassey (1757) og Pondichéry (1761) og øydelagd den franske makta her. Til sjøss hadde franskmennene teke Mahón frå britane (1757), men vart slått av Edward Hawke i Quiberonbukta (1759). Spania kom inn i krigen i 1761, men det var til lite nytte for Frankrike.
Etter langvarige forhandlingar mellom krigsmaktene, vart det til slutt fred mellom Preussen, Austerrike og Sachsen i Hubertusburg og mellom Storbritannia, Frankrike og Spania i Paris. Hubertusburg-traktaten medførte ikkje endringar i landegrensene, men Preussen hadde stige opp som ei europeisk stormakt i løpet av krigen. Med Paristraktaten hadde Storbritannia vorte den leiande kolonimakta i verda.