В июне 1788 года шведы без объявления войны осадили крепости Нейшлот и Фридрихсгам. 1 июля Густав объявил России войну. Швеция потребовала возвращения земель в Финляндии и Карелии, закрепленных за Россией Ништадтским и Абовским договорами, и принятия шведского посредничества в войне России с Портой. Ультиматум заканчивался требованием: «Король желает знать: да или нет, и не может принять никаких изменений в этих условиях, не нарушая интересов и достоинства своего народа».

Учитывая особенности ситуации, война 1788—1790 гг. шла без громких побед и крупных поражений: военные действия разворачивались вяло, происходили мелкие стычки малочисленных отрядов на суше. Главные события происходили на море. Кампания 1788 года ознаменовалась морским сражением двух флотов у острова Готланд. Обе стороны считали себя победителями, и по этому случаю в столицах отслужили благодарственные молебны. События 1789 года по-прежнему развертывались на море, где в июле русская эскадра под командованием адмирала Василия Чичагова нанесла поражение шведскому флоту, а в августе принц Нассау, командовавший русскими гребными судами, разгромил часть шведского гребного флота. В мае 1790 года Балтийский флот Швеции, имея тройное превосходство, не сумел нанести поражение эскадре Чичагова, стоявшей в Ревеле. Король не достиг желаемого результата и при попытке овладеть Фридрихсгамом. Под Выборгом, едва не попав в плен, король потерял весь гребной флот Швеции.

В итоге Густав III обратился с личным посланием к Екатерине с предложением мира. Переговоры начались в июле 1790 года, в августе был заключен Верельский мирный договор, оставлявший неизменными границы государств. Единственная выгода, извлеченная королем из войны, состояла в том, что Россия отказалась от требования восстановления порядков, существовавших в Швеции до переворота 1772 года, когда Густав узурпировал у парламента часть его прав в свою пользу.