Wybór po śmierci Michała Wiśniowieckiego był właściwie przesądzony – cała szlachta i znacząca część magnaterii widziała zbawcę Rzeczypospolitej w osobie hetmana Jana Sobieskiego, bohatera spod Chocimia. Jan Sobieski, pochodzący ze średniozamożnej magnaterii (ród Sobieskich z Żółkwi), był doświadczonym dowódcą i cieszył się ogromną popularnością jako obrońca kraju. Został jednomyślnie wybrany na króla w 1674 r., przyjmując imię Jan III Sobieski. Jego panowanie (1674–1696) uważa się za ostatni okres krótkotrwałej zwyżki potęgi i prestiżu Rzeczypospolitej przed nadchodzącym XVIII-wiecznym kryzysem.
Przede wszystkim Jan III Sobieski musiał kontynuować wojnę z Imperium Osmańskim, rozpoczętą za poprzednika. Tuż po koronacji, nie czekając nawet na pełne uroczystości (koronowany został dopiero w 1676, bo insygnia zabrano wcześniej przez zbuntowanych magnatów), Sobieski wrócił do obozu wojskowego, by kontynuować kampanię. Lata 1674–1676 to jego intensywne zmagania na Ukrainie z armią turecką i sprzymierzonymi z nią Tatarami. W 1675 r. odniósł kolejny sukces pod Lwowem, rozbijając oddziały tatarskie (bitwa pod Lesienicami). Ostatecznie jednak żadna ze stron nie miała już dość sił na decydujący cios – zawarto więc pokój w Żórawnie (1676). Był on nieco korzystniejszy niż Buczacz: Polska odzyskała część Ukrainy (województwo kijowskie i bracławskie) oprócz Podola i Kamieńca, a przede wszystkim zniesiono obowiązek haraczu dla sułtana. Formalnie jednak Podole pozostało w rękach tureckich, co bolało Sobieskiego i stało się jednym z głównych celów jego polityki – odzyskać utracone ziemie.
Jan III Sobieski szybko zrozumiał, że samą siłą Rzeczypospolitej trudno będzie pokonać Imperium Osmańskie. Zaczął więc szukać sojuszy międzynarodowych. Jako biegły dyplomata, zawarł w 1683 r. przymierze z Austrią (Habsburgami) przeciw Turcji – co było zwrotem w dotychczasowej orientacji Polski (wcześniej przeważały sympatie profrancuskie). W tym samym roku ogromna armia turecka pod wodzą wezyra Kara Mustafy ruszyła na Wiedeń, zagrażając stolicy cesarstwa. Sobieski, dochowując sojuszu, wyruszył na czele wojsk polskich na odsiecz. 12 września 1683 r. doszło do decydującej bitwy pod Wiedniem: wojska polsko-austriacko-niemieckie pod wodzą Jana III (który objął naczelne dowództwo sojuszniczych sił) rozgromiły armię turecką, ratując miasto przed zdobyciem. Szarża polskiej husarii na wzgórzach Kahlenbergu przeszła do legendy, a Sobieski stał się sławny w całej Europie jako “pogromca Turków” i obrońca chrześcijaństwa. W liście do papieża Jan III ogłosił parafrazując: “Venimus, vidimus, Deus vicit” – Przybyliśmy, zobaczyliśmy, Bóg zwyciężył. Zwycięstwo wiedeńskie było szczytowym momentem chwały Rzeczypospolitej w XVII w.
Po odsieczy wiedeńskiej Sobieski kontynuował wojnę z Turkami w ramach Świętej Ligi (sojuszu zawiązanego z inicjatywy papieża między Cesarstwem, Polską, Wenecją i później Rosją). W kolejnych latach prowadził kampanie na terenie Mołdawii (1686–1691), próbując raz na zawsze rozgromić imperium osmańskie na froncie północnym. Niestety, te wyprawy nie przyniosły już tak spektakularnych sukcesów. Próba zdobycia Kamieńca Podolskiego nie powiodła się. Wojska polskie dotarły wprawdzie kilkakrotnie pod stolicę Mołdawii Jassy, ale z powodu trudności zaopatrzeniowych i chorób musiały wycofywać się na zimę. W jednej z takich wypraw zmarł utalentowany hetman Stanisław Jabłonowski. Mimo to, wysiłek Rzeczypospolitej nie poszedł na marne: Turcy zostali definitywnie zmuszeni do pokoju. Pokój w Karłowicach (1699), już po śmierci Sobieskiego, przyniósł odzyskanie Podola i Kamieńca z rąk tureckich – cel Sobieskiego został spełniony, choć on sam tego nie dożył.
Na polu wewnętrznym Jan III Sobieski również starał się wzmocnić państwo, ale napotykał duże przeszkody. Słynna stała się jego miłość i zaufanie do żony, królowej Marysieńki (Marii Kazimiery d’Arquien) – liczne listy miłosne Sobieskiego do Marysieńki pokazują ich bliską relację. Jednak wpływy królowej na politykę (miała ambitne plany projapońskie i pragnęła zapewnić dziedzictwo tronu synowi) nie zawsze służyły Sobieskiemu. Magnateria, odepchnięta od władzy przez energicznego króla, nieraz knuła przeciw niemu – dochodziło do konfederacji i prób ograniczenia władzy Sobieskiego. Sejmy bywały zrywane przez stronnictwa opozycyjne finansowane przez obce dwory (szczególnie Habsburgowie po 1683 przestali potrzebować silnej Polski i woleli ją osłabiać od wewnątrz). Król pragnął wprowadzić reformy – marzył np. o ustanowieniu w Polsce stałej rodzimej dynastii (starał się o elekcję vivente rege dla swego syna Jakuba Sobieskiego). Te plany jednak nie doszły do skutku – sprzeciwiła się im większość szlachty, niechętna “absolutystycznym” posunięciom. W efekcie, choć Sobieski był wybitnym wodzem i politykiem, nie zdołał trwale zreformować ustroju Rzeczypospolitej ani zabezpieczyć sukcesji. Po jego śmierci tron znów padł łupem walk frakcyjnych i wkrótce przypadł kandydatom obcym.
Mimo pewnych niepowodzeń w polityce wewnętrznej, Jan III Sobieski zapisał się w historii Polski jako jeden z najwybitniejszych władców. Jego imię stało się symbolem militarnej chwały. Był też mecenasem kultury – rozbudował barokową rezydencję w Wilanowie pod Warszawą, stworzył tam wspaniały pałac i ogród (stąd przydomek “król w Wilanowie”). Pozostawił po sobie pamięć pogromcy Turków – do dziś jest bohaterem wielu legend i dzieł (obraz Jana Matejki “Jan Sobieski pod Wiedniem” upamiętnia odsiecz, a modlitwa dziękczynna papieża Innocentego XI nadała mu tytuł obrońcy wiary). Jego panowanie pokazało, że Rzeczpospolita potrafi jeszcze odzyskać siły i wpływ na arenie międzynarodowej, choć niestety nie na długo.