Venäläiset menettivät kiivaiden taistelujen kautta puolalaisille loputkin osuudestaan Liivinmaahan. Mutta tämä ei juuri nimeksikään helpottanut rahvaan asemaa. Yhtämittaiset hävitykset tosin lakkasivat. Mutta Puolan hallitus samalla vahvisti saksalaisten kaikki etuoikeudet antaen siten laillisen muodon virolaisten orjuudelle. Kaiken lisäksi alettiin maata pian mitä häikäilemättömimmin puolalaistaa ja kansaa käännyttää takaisin katoliseen uskoon. Tulokset eivät tosin olleet suuret, mutta nämä vuodet olivat kuitenkin rahvaalle raskaat.
Ruotsin hallituksen yritykset parantaa virolaisten asemaa alaisillan alueilla menivät aluksi hukkaan saksalaisten aatelisten kiivaan vastarinnan vuoksi. Pitkällinen, etupäässä Liivinmaalla käyty kruununperimyssota Ruotsin ja Puolan kuninkaiden välillä 1600-luvun alkupuolella lisäsi vielä maan asukkaiden kärsimyksiä. Nälänhätä ja rutto täydensivät sodan hävityksiä aikaansaaden kuvaamattoman kurjuuden. Sotaonni kääntyi lopuksi Ruotsin puolelle. Ruotsalais-suomalaiset joukot valloittivat v. 1621 Kustaa II Aadolfin johdolla Riian ja v. 1625 Jaakko de la Gardien johdolla Tarton. Sittenkuin Ruotsin joukot olivat valloittaneet vielä joukon Kuurin- ja Lätinmaan kaupunkeja ja linnoja, täytyi Puolan Altmarkin rauhassa v. 1629 luopua osuudestaan Liivinmaahan. V:sta 1645, jolloin Tanskan hallussa siihen saakka ollut Saarenmaa liitettiin Ruotsiin, koko Liivinmaa kuului Ruotsin valtakuntaan.
Valoisampi aika koitti nyt virolaisillekin vuosisataisen kurjuuden jälkeen. Silloinen ruotsalainen järjestys ja lainalaisuus pantiin vähitellen maassa, mikäli mahdollista, voimaan kaikista moisionomistajien vastusteluista huolimatta. Sen kautta Ruotsin hallitus hankki saksalaiset aateliset ja tilanomistajat vannoutuneiksi vihollisikseen, joiden vaarallisuus oli hädän hetkellä ilmenevä. Sekä ylempää että alkeisopetusta ryhdyttiin järjestämään pitäen silmällä virolaisenkin väestön tarpeita ja etuja. Kustaa II Aadolfin Nürnbergissä v. 1632 antaman käskyn mukaan avattiin yliopisto Tartossa. Yleinen sivistyksellinen ja aineellinen hyvinvointi pääsi alulle tänä rauhan ja järjestyksen aikana. Talonpoikaisväestön tilaa parannettiin huomattavasti kruununmailla, jotka Kaarle XI:n aikana toimeenpannun reduktsioonin kautta tulivat käsittämään 5/6 Liivinmaan viljellystä alueesta. Yksityistenkin herraskartanoiden omistajien täytyi lieventää alustalaistensa tilaa, jotteivät he olisi jääneet vallan työväkeä vaille. Erikoisilla laeilla koetettiin turvata talonpoikaisväestöä isäntien mielivallalta.
Mutta näin hyvissä merkeissä alkanut onnenaika loppui lyhyeen. V. 1695 täydellinen kato aikaansai hirvittävän nälänhädän koko maassa. Virossa ja Liivinmaalla sanotaan tällöin kuolleen n. 50.000 ihmistä. Rauha olisi nyt ollut kipeästi tarpeen, mutta sen asemesta syttyikin pitkällinen ja hävittävä Suuri Pohjan sota.
Sodan vaiheet ovat isänmaamme historiasta tunnetut. Narvan kuuluisa taistelu, jossa Kaarle XII muutamien tuhansien suomalaisten ja ruotsalaisten kera marraskuun 20 p:nä 1700 löi Narvaa piirittävän viisikertaisen venäläisjoukon täydellisesti, ei voinut pelastaa Ruotsin valtaa Liivinmaalla. Venäläiset saivat sittemmin Erastveren ja Hummulin taisteluissa voiton vähäisistä ja harjautumattomista Ruotsin joukoista, jotka oli jätetty maan ainoaksi turvaksi kuninkaan riennettyä pääjoukkoineen Puolaan, joten maa oli kokonaan suojaton vihollisen hyökkäyksiä vastaan.
Venäläiset hävittivät kaiken, minkä suinkin voivat, noudattaen siinä tsaarinsa nimenomaista käskyä. Kasakkain, kalmukkien ja bashkiirien kevyet ratsujoukot kiitivät pitkin maata jättäen kaikkialle jälkeensä verisiä ruumiita ja suitsuavia raunioita. Niinpä venäläisten joukkojen päällikkö saattoikin melkoisella syyllä kirjoittaa tsaarille m.m.: »Koko Liivinmaa ja suuri osa Viroa on niin tyhjä, että nuo seudut ovat olemassa enää vain kartalla.» Kaupunkien vähäiset puolustusjoukot eivät pystyneet pysähdyttämään vihollislaumojen voittokulkua. Tartto antautui heinäkuun 14 p:nä 1704, sittenkuin sitä suojeleva ruotsalainen laivasto oli kärsinyt musertavan tappion Emajoella. Pian senjälkeen venäläiset valloittivat Narvankin.
Saatuaan Kaarle XII:sta ratkaisevan voiton Pultavan taistelussa Pietari I muutti sikäli suunnitelmiaan, että hän päätti liittää koko Liivinmaan Venäjään. V. 1710 hänen joukkonsa valloittivat Riian, ja samana vuonna ruotsalaisvaltaa vihaavat saksalaiset aateliset luovuttivat taistelutta Tallinnan venäläisille. »Ruotsin hyvä aika» oli loppunut.
Täten tsaari oli yli toiveittensa onnistunut pyrkimyksessään hankkia valtakunnalleen »ikkunan» Eurooppaan. Merenranta Tallinnan ja läheisen birgittiiniluostarin välillä oli hänelle, kerrotaan, erikoisen mieluisa. Kaupungin lähistölle hän rakennutti itselleen pienen talon ja sen ympärille mahtavan puiston, jolle hän antoi nimen puolisonsa mukaan. Ihana Katariinanlaakso on nykyään suosittu kansanpuisto ja Tallinnan ympäristön kaunistus.
Virolaisen talonpoikaisväestön kärsimykset sodan kestäessä olivat suunnattomat. Maa oli autio. Nälänhätä raivosi kaikkialla. Hirveä »musta surma» saapui vielä täydentämään hävityksiä tappaen laumoittain ihmisiä ja tyhjentäen kokonaisia kuntia asukkaista. Useita kaupunkeja ja kyliä oli sodan kestäessä kokonaan kadonnut, m.m. Tartto, jonka asukkaat saivat kuitenkin myöhemmin luvan palata Venäjän vankeudesta kotikaupunkinsa raunioille. Herraskartanoidenkin omistajat olivat joutuneet perin vaikeaan asemaan. Heille oli jäänyt vain muutamia nälkiytyneitä orjia, jotka eivät jaksaneet tehdä työtä. Talot ja viljelykset oli hävitetty. Kaikki henkinen viljelys oli lakannut ja jäi pysähdyksiin pitkiksi ajoiksi.
Kun sitten Uudenkaupungin rauhassa v. 1721 Viro ja Liivinmaa yhdistettiin Venäjään, osasivat saksalaiset aateliset hankkia itselleen palkinnoksi sodan aikana Venäjälle tekemistään palveluksista vahvistuksen kaikille entisille etuoikeuksilleen. Olot palautettiin sille kannalle, jolla ne olivat olleet ennen Ruotsin aikaa. Samalla kuin virolainen talonpoika painettiin entiseen kurjaan asemaansa, kohdeltiin saksalaista porvariakin säälimättömästi.