Звістка про втечу Хмельницького на Запорозьку Січ викликала тривогу серед польських владних кіл в Україні. Тоді начальники коронного війська, що стояло на Київщині, між Корсунем і Черкасами, гетьмани Микола Потоцький і Мартин Калиновський вирішили, як тільки почнеться весна, розгромити повсталих. Частину реєстрових козаків під проводом полковників Кричевського, Вадовського й Рурського і військових осавулів Іляша й Барабаша та загін німецької піхоти було направлено на байдаках Дніпром. Передбачалося об’єднатися біля фортеці Кодак з військом коронного гетьмана на чолі з сином Стефаном Потоцьким (2500 людей під проводом комісара Шемберга, 1500 жовнірів із королівського війська).
Польські війська виступили проти Б. Хмельницького і татар Тугай-бея, загони яких 29 квітня 1648 р. оточили противника біля р. Жовті Води. Потоцький захищався два тижні, сподіваючись, що надійде головне військо та реєстрові козаки. Але реєстровці, які опускалися Дніпром, збунтувалися біля Кам’яного Затону, побили німців і перейшли на бік повстанців. Коли звістка про це дійшла до табору під Жовтими Водами, то й ті козаки, що були зі Стефаном Потоцьким, перейшли на бік Хмельницького. Тому у вирішальному бою 16 травня 1648 р. польське військо було повністю розгромлено. Вцілілих вояків татари забрали в полон, а сам Стефан Потоцький зазнав смертельної рани. Серед бранців був Іван Виговський, якого гетьман виміняв у татарина за коня. Невдовзі Іван стане писарем Війська Запорозького, а згодом і гетьманом.
Відразу після битви на р. Жовті Води козацько-татарська армія оточила під Корсунем на р. Росі польські війська під командуванням Миколи Потоцького та Мартина Калиновського, які вирішили прориватися з оточення. 28 травня 1648 р. польські війська потрапили в пастку і їх було перебито. Як свідчить Львівський літопис, переможений Микола Потоцький після битви гордовито спитав у Хмельницького: «Хлопе, чим же так зацному рицарству орд татарських заплатиш?», на що дістав лаконічну відповідь: «Тобою». Добившись блискучих перемог, Б. Хмельницький мав намір наступати на центральні райони, тоді він уперше сформульовав ідею заснування автономної національної держави.
Перші успіхи військ Богдана Хмельницького сприяли особливо швидкому розгортанню повстання в Лівобережній Україні. До середини липня 1648 р. всю територію Лівобережжя, за винятком Чернігова й Стародуба, було звільнено від польського панування. Інтенсивно формувалися Миргородський, Ніжинський, Прилуцький та інші полки як адміністративно-територіальні одиниці Української держави.
На Правобережжі було багато міст-фортець із сильними польськими залогами, тому козацькі підрозділи тільки в червні 1648 р. підійшли до Києва. На середину вересня 1648 р. було звільнено Брацлавське, Київське, Чернігівське, Подільське воєводства, південна й центральна частини Волинського. Відбувається становлення Уманського, Брацлавського, Вінницького, Подільського, Звягельського, Овруцького та інших полків.
Довідавшись про розгром польських військ, селяни й міщани масово бралися за зброю, восени 1648 р. революція охопила всі етноукраїнські землі, що входили до Речі Посполитої. Не випадково термін «козацький» стає в другій половині ХVІІ — на початку ХVІІІ ст. загальним прикметником для визначення національних і політичних явищ («Козацька Україна», «козацький руський народ», «козацька мова» тощо). Дуже активну участь у революційних подіях взяло селянство, особливо у 1648—1652, 1658—1659, 1664—1666, 1668 рр. Масовою стала в 1648 р. участь у боротьбі міщан. Саме за їхнього сприяння загонам повстанців вдалося здобути найміцніші міста-фортеці, а в окремих регіонах міщани відігравали провідну роль в організації боротьби з окупантами (Західне Поділля, Житомирщина, Луцький повіт, Галичина). Помітною в революційних подіях була роль частини патріотично налаштованої української шляхти (зокрема в розбудові державних структур) та православного духівництва. Українці прагнули звільнити від «ляхів» «Руську землю», домогтися «відокремлення Русі від Корони», знищити католицизм і уніатство. Отже, боротьба була не тільки національно-визвольною, але й релігійною та соціальною.
Спочатку Хмельницький не поспішав розвивати плани подальшої воєнної акції. Він досягнув значно більше, ніж можна було сподіватися. Як дотепно писав М. Грушевський, козацький гетьман опинився в ролі того козака, що молився до всіх святих, щоб допомогли йому сісти на коня, й ті помогли так, що він аж на другий бік через коня перескочив. На початку 1648 р. Хмельницький ще не був принциповим ворогом польської держави, не хотів її руйнувати й назавжди відділяти від неї Україну. Про це свідчить посольство до польського короля з вимогою 12-тисячного козацького реєстру, охорони прав православної віри й повернення православним віднятих у них церков у Західній Україні, Білорусі й Литві та видання реєстровим козакам заборгованої їм за останні п’ять років платні.
Влітку 1649 р. починає визрівати ідея обов’язкового розгрому Речі Посполитої й створення власної держави на території, що вочевидь виходила за межі козацького регіону. В середині липня один із полонених козаків заявив кам’янецькому старості П. Потоцькому, що вже «держава від вас, ляхів, перейшла до нас, козаків», і кордон має проходити по р. Горині. Повстанці мали намір дійти «до Вісли», «вдарити по Речі Посполитій», а на визволеній території створити органи влади («заводять своїх урядників, — писав князь В. Заславський, — окрему республіку собі вчинивши»). Польські урядовці засвідчували наміри українців домогтися «відокремлення Русі від Корони». За тих часів поширився серед козаків вираз: «Знай, ляше, по Сян наше!».
Провідну роль у надзвичайно інтенсивному руйнуванні польських і становленні українських державних інституцій: центральних і місцевих органів влади, судових установ, армії, нової соціальної структури, адміністративно-територіального устрою — відігравало козацтво. Саме в цей час почалося формування державної еліти. Виразно простежується прагнення повсталих до створення єдиного державно-адміністративного устрою. Вже на кінець 1648 р. закладаються підвалини унітарної, республіканської за формою правління національної держави. В її політичному розвитку окреслилася боротьба двох тенденцій: демократично-охлократичної та монархічної (гетьманської). Важливе значення для діяльності державного апарату мали ухвалені в червні 1649 р. Б. Хмельницьким «Статті про устрій Війська Запорозького», настанови яких виходили за межі військового статуту.
Однією з найважливіших особливостей революції 1648—1657 рр. було тісне поєднання визвольної й релігійної боротьби з соціальною. Генератором соціальної активності селянських мас виступав козацький ідеал. У їхній самосвідомості зафіксувалося стереотипне уявлення про козака як про людину, вільну від будь-яких обов’язків перед паном і державою (за винятком військового), у котрої є особливий імунітет (особиста воля, право володіння землею, своя юрисдикція тощо). Саме через те, що боротьба за здобуття козацького імунітету стала загальноукраїнською, селяни й міщани масово покозачувалися.
Під час боїв під Корсунем помер польський король Владислав IV. Річ Посполита опинилася без володаря, і всі думали, що вже настала загибель для держави. По смерті короля влада, згідно з конституцією, тимчасово перейшла до примаса, архієпископа ґнєзненського, старенького Мартина Лубенського. Фактично, справами керував канцлер Юрій Оссолінський. Було вжито надзвичайних заходів для оборони держави. Значні кошти виділялися на вербування нового сімдесятитисячного війська, на чолі війська поставлено нових начальників: князя Домініка Заславського, Миколу Остророга й Олександра Конєцпольського. Паралельно було встановлено дипломатичні зв’язки з Туреччиною, щоб та стримала татар, поляки також звернулися до Москви, щоб звідти було зроблено диверсію проти Криму, а популярному оборонцеві православної віри Адамові Киселеві доручили налагодити безпосередні зносини з Хмельницьким, щоб стримати його від подальших ворожих кроків.
Одночасно й Богдан Хмельницькій вів дипломатичні комбінації. Відтоді, як 18 червня 1648 р. його було обрано гетьманом, він уперше офіційно звертається письмово до московського царя про об’єднання з Росією. Це звернення прискорили тактичні міркування: занепокоєний повстанням в Україні, а особливо — козацько-татарським союзом, царський уряд навесні 1648 р. розпочав мобілізацію війська в російському прикордонні: Путивлі, Білгороді, Курську. Реальною загрозою ставав вихід цих сил на українську територію для з’єднання з польською армією. Оповідаючи про початок повстання, Хмельницький не лише описував кривди християнам від поляків, але й пропонував у травні 1648 р. Олексію Михайловичу посісти польський престол після смерті короля Владислава IV, обіцяючи підтримку Війська Запорозького. І це незважаючи на те, що, згідно з польсько-російською угодою проти Кримського ханства, Москва мала допомагати полякам у війні проти козаків. Гетьман наприкінці липня 1648 р. ще раз звернувся до царя з проханням оголосити війну Речі Посполитій, однак сил на порушення мирної угоди з Польщею, а саме такий вигляд мало би втручання в козацькі справи, у царського уряду не було. За першим послом російської держави Г. Унковським до Москви в травні 1649 р. їде перше українське посольство на чолі з чигиринським полковником Ф. Вишняком, але на їхній зустрічі не йдеться про об’єднання України з Росією. Спершу говорили тільки про можливу протекцію царя над Військом Запорозьким як мілітарною одиницею. Пізніше, на переговорах у квітні 1649 р., вже йдеться про перехід «під високу руку» царя Війська Запорозького «із землями», а в листі до Олексія Михайловича, датованому кінцем квітня того самого року, гетьман уперше писав про «всю Русь», яка очікує оборони від царя. Врешті, з 1651 р. в гетьманових листах уже йдеться про договірне підданство.
Після Зборівського миру відносини з Кримським ханством охолоджуються, і в травні 1649 р. з боку Хмельницького лунають погрози йти війною на Москву, бо цього вимагає хан. Коли у 1650 р. в Чигирині з’являється Тимошка Аккудінов — самозваний російський царевич, — гетьман його підтримує, роблячи спроби тиснути на Московську державу. У планах Б. Хмельницького фактично ніколи не виключалась можливість мирного співіснування з султаном і ханом, але реалії тогочасного життя робили це практично неможливим. У переговорах з ними гетьман широко обговорював питання української чорноморської і середземноморської торгівлі (передбачалося навіть спорудити в гирлі Дніпра спеціальний порт для місцевих торгових людей).
Ще одним вектором зовнішньополітичної діяльності гетьмана була ідея союзу з Трансільванією, де правив Юрій Д’єрдь Ракоці — претендент на польський престол, який мав родинні зв’язки з литовським князем Радзивіллом. Трансільванія (Семигород) була протестанською і зберігала відносну незалежність від турків. Тому переговори з Москвою — це лише один з напрямів дипломатичної політики Богдана Хмельницького.
Історик Д. Дорошенко стверджує, що стихійний розвиток народного повстання в Україні завадив як польській, так і козацькій дипломатії. Народний рух набрав грізних форм: селяни палили панські маєтки, грабували панське майно, вбивали дідичів, орендарів-євреїв. Повстання охопило Київщину, Поділля, Полтавщину й Чернігівщину та інші землі. Розвиток повстанського руху примусив Хмельницького перервати миролюбну політику й перейти у наступ. Обидві сторони, і українська, і польська, під час своїх мирних переговорів не припиняли воєнних приготувань. Хмельницький за два місяці (від середини травня до середини липня 1648 р.) перетворив своє різнорідне повстанське військо на правильно організовану й дисципліновану армію, забезпечену зброєю, амуніцією й запасами. Козацького війська було приблизно 118 тис. чол., але серед них налічувалося тільки 70 тис. регулярного війська, а решту становили легкоозброєні повстанські загони. Чисельність польського війська коливалося від 40 до 100 тис. з величезним обозом: пани, як зазначав один сучасник тих подій, вибиралися на війну, неначе на весілля, й брали з собою багато речей: шатро, коштовний посуд, одяг і запаси живності.
21 вересня 1648 р. армія Б. Хмельницького в битві під с. Пилявцями на межі Волині й Поділля розгромила поляків. Польська армія зазнала великих втрат, особливо в кінноті, польський табір охопила паніка. Розійшлася чутка, ніби командувачі покинули військо напризволяще й утекли. Хмельницькому дісталося 80 гармат і десятки тисяч возів, повних усякого добра. Його здобич оцінювалася в десять мільйонів золотих, сума колосальна для тих часів. Ця перемога дала українському командуванню змогу надовго захопити ініціативу у веденні воєнних дій, створила сприятливі умови для визволення західної України, надала Хмельницькому можливість впливати на вибір нового польського короля, а також дати союзним татарам захопити нову здобич, як вони того вимагали.
У Галичині, почувши про поразку коронного війська під Пилявцями, селяни, дрібна українська шляхта і міщани почали збиратися в повстанські загони й нападати на панські маєтки та замки, вбивати представників адміністрації, панів та службовців. Однак Хмельницький мало використав цей народний рух: він ще не мав тоді наміру включати західноукраїнські землі до сфери своїх безпосередніх впливів, і похід до Галичини був радше військовою демонстрацію. Хмельницький спочатку взяв в облогу Львів (8—26 жовтня 1648), і з городян було стягнуто контрибуцію в сумі 200 тисяч дукатів; а згодом — Замостя (6—21 листопада 1648). До середини листопада козацькі полки разом із загонами місцевих повстанців звільнили увесь західний регіон, включно з Підляшшям, Холмщиною, Берестейщиною й Надсянням. Тут розпочалося формування державних інституцій, зокрема полково-сотенного територіально-адміністративного устрою. Проте ця кампанія проводилася не стільки для включення західного регіону до складу Української держави, скільки для реформування державного устрою Речі Посполитої: запровадження в ній абсолютизму й визнання за Україною (щонайменше в складі Київського, Чернігівського, Подільського та Волинського воєводств, де «козаків багато») таких самих прав суб’єкта федерації, які мала Литва. Ці сподівання пов’язувалися з обранням на королівський трон (Владислав ІV помер у травні) спочатку московського царя, згодом — трансільванського князя, а коли ці надії стали примарними — королевича Яна Казимира, котрий начебто обіцяв бути «руським королем». На початку листопада 1648 р. Яна Казимира обрали польським королем і Хмельницький поставив йому умови, за яких згоджувався припинити війну: загальну амністію для всіх учасників повстання, повернення давніх вольностей козацького війська — територіальної автономії; збільшення кількості реєстрових козаків і право вільного виходу в Чорне море; безпосередню залежність козацького гетьмана тільки від самого короля і скасування церковної унії. Король обіцяв це й просив ліквідувати воєнний стан та вивести козацьку армію в Україну. Хмельницький виконав королівське бажання тим охочіше, що зимова кампанія на теренах Польщі була стратегічно програшною.
У січні 1649 р. Б. Хмельницький побував у Києві, тріумфально в’їхавши через Золоті ворота, а Єрусалимський патріарх у Софійському соборі відпустив йому майбутні гріхи, що було елементом коронаційної процедури, і благословив на війну з поляками. В Києві Богдана Хмельницького очікували посли від молдавського та волоського господарів, від турецького султана й від семигородського князя. Україна вийшла на міжнародну арену, і її найближчі сусіди намагалися втягнути її до різних політичних комбінацій. Саме в цей період, як вважає історик Д. Дорошенко, Богдан Хмельницький з найближчим оточенням вирішив використати свій успіх в інтересах не лише козацької верстви, а й усього українського народу, забезпечивши тим самим його національну та релігійну свободу. До того ж селяни не хотіли повертатися до панів і не вірили в амністію, обіцяну польським королем. Польський уряд не міг задовольнити вимог, поставлених Хмельницьким під Замостям. Обидві сторони, і польська, і українська, не були задоволені таким становищем.
Переговори, започатковані з поляками під Замостям, тривали в лютому 1649 р. у Переяславі. Комісія з Варшави побачила перед собою вже не простого козацького ватажка, а владного, впевненого у своїй силі володаря Русі, який говорив послам: «Правда є, що я малий і незначний чоловік, але це Бог мені дав, що нині я єдиновладець і самодержець руський... Я вже довів, про що ніколи не думав, а далі доведу, що задумав. Виб’ю з лядської неволі увесь руський народ, а що раніше я воював за свою шкоду й кривду, то нині воюватиму за нашу віру православну». Даремно очільник польського посольства Адам Кисіль умовляв Богдана Хмельницького не шкодити вітчизні — Речі Посполитій — та гуртом протистояти «невірним», марно переконував, що небезпечно втягати у війну простолюд, бо самим Богом встановлено, аби «селяни орали, а козаки воювали». Непочутими залишилися й нагадування про вірність королю, якого сам гетьман обрав собі за володаря. Переговори завершилися лише тимчасовим перемир’ям до весни, коли знову стануть можливими кінні переходи. Пограничною межею на півдні було визнано Кам’янець-Подільський, на заході — межиріччя річок Случі та Горині, на півночі — річку Прип’ять.
За умовами укладеного перемир’я, гетьман добився визнання де-факто автономії козацької України. Під час переговорів він уперше сформулював основні принципи національної державної ідеї. Відтепер чітко проголошувалося право українського народу на створення держави в етнічних межах його проживання. Висловлювалася ідея незалежності від влади польського короля. Як підкреслював Б. Хмельницький у розмові з Г. Унковським, «а нас Бог від них (Польщі й Литви) увільнив — короля ми не вибирали й не коронували і хреста йому не цілували. А вони до нас про це не писали і не присилали, і ми волею Божою цим від них стали вільними». В переговорах з поляками гетьман сформулював положення про соборність Української держави, наголошуючи на праві всієї Русі. Українська Держава розглядалася як спадкоємниця Київської Русі.
Модель щойно окресленої державності було створено відповідно до тих надзвичайних умов, у яких перебувала Україна. Історик Н. Яковенко порівнює її з військовою диктатурою, а деякі дослідники — з монархією. М. Дністрянський вважає, що форма правління загалом наближалась до республіканської. Певні столичні функції (переважно культурно-релігійні) виконував Київ, проте його соціальний склад і відсутність козацьких інституцій не відповідали характерові нової держави. Тому функціональною столицею держави став Чигирин (на Черкащині), який мав вигідне геополітичне і географічне положення. В Чигирині розташовувалась гетьманська канцелярія — центральна адміністративна установа, що відала загальними внутрішніми і міжнародними справами. Було створено 12 канцелярій. Велися переговори з Портою, Кримським ханством, Венецією, Трансільванією, Москвою, Молдовою, Валахією. Верхівку владних структур складала генеральна старшина, котру також називали «військовою»: наказний гетьман (для командування окремими з’єднаннями під час бойових дій), обозний, суддя, писар, двоє осавулів, хорунжий та бунчужний. Генеральний писар, він же міністр закордонних справ, — друга особа в державі, — відав Генеральною військовою канцелярією, де працювали дипломати та адміністратори. Генеральний обозний відав постачанням зброї до армії, штатом осавулів та хорунжих. Генеральні судді зосереджували у своїх руках усю судову владу й завідували Генеральним військовим судом у Чигирині. Відтепер суди були сільські, сотенні та полкові, з головним апеляційним трибуналом — Генеральним судом (2 генеральні судді й старшина). Проте часто суди користувалися звичаєвим правом через брак фахівців, які знали б закони. Верховна влада належала гетьманові, який обирався козаками пожиттєво і мав законодавчу, виконавчу і судову владу. Завдяки виборності старшини козацька держава мала демократичні риси, поєднуючи сувору централізацію з народовладдям. Генеральна старшина утворювала Малу старшинську раду, а Велика рада відбувалася за участю ще й полковників; очолював її гетьман, який видавав накази-універсали. Політичний лад нової держави не було юридично оформлено, і тому остаточний розподіл прав і обов’язків нових органів значною мірою залежав від політики гетьмана. Герб Війська Запорозького (козак з рушницею і шаблею при боці) став фактичним гербом усієї держави. Державними символами стали клейноди, булава, хоругви, бунчук, печатка.
Загальна площа держави становила близько 180—200 тис. км2, де проживало 1,4—1,6 млн. осіб. Кордон з Річчю Посполитою проходив на Правобережжі лінією Горностайпіль — Димер — Коростишів — Паволоч — Погребище — Прилука — Вінниця — Брацлав — Ямпіль — р. Дністер; на Лівобережжі — лінією Остер — Чернігів — Ніжин — Ромни. Кордон з Росією проходив річками Сухим Ромном, Терном, Бобриком, через Сулу, Псьол, Олешицю до Ворскли, Ворсклою — до гирла Мерла, звідти — до р. Коломаку, через р. Орчик, до Муравського шляху, тобто лінією давнього польсько-російського кордону. Південні кордони з Туреччиною і Кримським ханством простягались безлюдними степами, тому не були чітко зафіксовані. Межа залюднення української території проходила трохи на південь від лінії Ямпіль — Умань — Чигирин — Кременчук — Кобеляки — р. Орель. Далеко на півдні розміщувались фортеці Кодак і Січ, завдяки яким територія українських державних впливів на півдні доходила до Чорного і Азовського морів. У період наступальних операцій 1654—1655 рр. українські війська звільнили всю Чернігівщину й Пінщину, частину Волині (до р. Горині), Західне Поділля, частину білоруських етнічних земель (Мінщина).
Територіально Україна поділялася на 16 полків (в період успіхів їхня кількість сягала 22): Білоцерківський, Брацлавський, Кальницький, Канівський, Київський, Корсунський, Кропивенський, Миргородський, Ніжинський, Переяславський, Полтавський, Прилуцький, Уманський, Черкаський, Чернігівський, Чигиринський. Територіальні одиниці відповідали ієрархії бойових підрозділів: курені — сотні — полки. Полково-сотенний устрій якнайліпше відповідав завданням нової державності, розв’язував складні вузли соціально-економічних проблем. Полки було територіально підпорядковано полковому місту, де розташовувалася резиденція полковника, посада якого, хоч і вважалася виборною, фактично заміщувалася за призначенням гетьмана. Полковник мав велику військово-адміністративну владу. Полкова канцелярія на чолі з полковим писарем і полковим суддею здійснювала виконавчу і судову владу. Сотня як складова одиниця полку і ланка територіально-адміністративного устрою охоплювала десять і більше сіл, одне або кілька містечок. У роки війни було сформовано сотенну канцелярію за аналогією з полковою. У військових поселеннях сотні поділялися на курені (найнижчий військовий підрозділ, об’єднував 10—40 вояків), організаційними й адміністративними справами яких керували курінні отамани, підпорядковані сотенному правлінню.
Очолював сотенну адміністрацію сотник, атрибутом влади якого була хоругва. Запорозька Січ і далі впливала на політику гетьмана, проте не могла виконувати роль центру держави і стала автономною одиницею, як і раніше, поширюючи свою юрисдикцію на південні землі. Січ обирала собі кошового отамана (на відміну від призначуваних гетьманом полковників).
Фінансові справи Богдан Хмельницький вів сам, а з 1654 р. запровадив посаду гетьманського підскарбія, який відав прибутками та видатками військової скарбниці. Велику роль в організації фінансового апарату відігравало міське купецтво, звільнене Хмельницьким від військових повинностей. У формуванні військової скарбниці брали участь меценати-греки. Великі купці підтримували гетьмана в обмін на привілеї. Існувала низка внутрішніх торговельних зборів: на ярмарках і торгах: від возів, від мір збіжжя; на дорогах платили мостове. Було створено посади екзаторів — збирачів податків — та завідувача оренд. У полках фінансовими справами завідували полковники. Джерелами формування скарбниці були оренда, доходи від промислів — встановлені мита на товари іноземців (для москвичів — з 40 купців по 2 талери, від 40 соболів — 6 золотих, для греків — 5 золотих на коштовності та дорогоцінні метали), податки. Кошти витрачалися на утримання війська, послів. Податки поділялися на побори (постійні) та стації (у надзвичайних ситуаціях гроші йшли на плату війську) і за універсалом гетьмана становили 4 талери з вотчини або 1—12 золотих. Одиниця оподаткування — двір. Найпоширенішою грошовою одиницею були польські монети, угорські талери, російські рублі та турецькі леви. Найвища старшина отримувала платню грішми, наприклад, генеральний писар одержував 1 тис. золотих, а суддя — 400.
Дотримуватися перемир’я виявилося тяжко як полякам, так і козакам. З лютого 1649 р. точилася боротьба за прикордонний Бар на Поділлі, у березні того ж року почалися сутички біля річок Случі та Мурафи, а наприкінці травня польське військо перейшло на козацький бік біля р. Горині. Під булавою Хмельницького було зібрано 30 козацьких полків загальною чисельністю близько 80—90 тис. вояків і татарські загони (40 тис.) хана Іслам-Ґірея III.
Наприкінці червня 1649 р. козацькі війська підійшли до польської Збаразької фортеці. Кілька боїв, у яких Хмельницький, оберігаючи добірні кінні полки, воював мобілізованими силами добровольців, закінчилися невдачею. З 10 липня 1649 р. почалася облога Збаража. Захистом фортеці керував Ярема Вишневецький, а з українського боку атакував полковник Станіслав Мрозовицький (славнозвісний, оспіваний у піснях, Морозенко).
Доки тривала облога, київський полковник Станіслав (Михайло) Кричевський на чолі Київського, Чорнобильського та Овруцького полків перекрив підхід в Україну литовському гетьманові Янушеві Радзивіллу, прийнявши бій у районі білоруського Лоєва на правому березі Дніпра, де й сам був смертельно поранений. Інша частина козацько-татарської армії на чолі з Хмельницьким та Ісламом-Ґіреєм III на початку серпня 1649 р. рушила навперейми 15—20-тисячному війську, яке вів на допомогу обложеним сам король Ян Казимир. Маючи інформацію про маршрут його просування, гетьман улаштував засідку біля переправи через р. Стрипу поблизу м. Зборова (нині райцентр Тернопільської обл.) і 15 серпня 1649 р., під час форсування, за умовним сигналом завдав раптового удару по авангарду й тилу королівської армії. Кровопролитний бій на переправі біограф Іслама-Ґірея III Хаджі Мехмед Сенай зі східною барвистістю описує так: «Саме цього дня почався такий запеклий бій, що від часу пророка Адама не траплялося такої війни... Блиски гострих шабель від полудня до вечора переповнювали чашу небес, а пил з-під копит (мусульманських коней) покрив небесне склепіння мороком».
Коронна армія втратила до 7 тис. убитими й пораненими, а сам король Ян Казимир опинився в пастці: його табір кільцем оточували зусібіч козаки й татари. Ввечері польські сенатори пропонували таємно вивести Яна Казимира з облоги, однак той навідріз відмовився. Навпаки, демонструючи неабияку мужність, він під обстрілом ходив табором і підбадьорював вояків. Тоді у поляків виник інший план: розпочати переговори з ханом, граючи на кримській політиці не зосереджувати надмірної потуги в руках жодної зі сторін. Тож 16 серпня між ханським візиром Сефером Ґазі-аґою та канцлером Єжи Осолінським розпочалися офіційні переговори без участі козацької сторони. І хоча від вимог кримчаків, як писав Осолінський, у нього «відібрало мову й у голові запаморочилося», однак вибирати не було з чого. Згідно з досягнутою домовленістю, Річ Посполита зобов’язувалася сплачувати щорічні «упоминки» ханові, погоджувалася на випас татарської худоби в нейтральній смузі над річками Інгулом та Великою Виссю, а, окрім того, мусила виплатити 200 тис. золотих відступного за повернення кінноти до Криму без ясиру і ще додатково 200 тис. — на викуп армії, обложеної в Збаражі. Ханський візир, який вів переговори, торкнувся й козацького питання, зажадавши від уряду визнати 40-тисячний реєстр Війська Запорозького.
Загроза перетворення хана з союзника в могутнього ворога змусила Богдана Хмельницького слідом за татарськими послами спорядити до табору Яна Казимира й своє посольство, запропонувавши вироблені напередодні власні 17 переговорних статей. «Козацькі пункти» цього разу окреслювали набагато ширшу територію автономії — три воєводства (Київське, Брацлавське й Чернігівське) і східні райони Волині та Поділля до р. Случі. Тутешні адміністративні уряди мали надаватися лише руській шляхті православного обряду. Рівночасно посли вимагали амністувати шляхту, яка брала участь у воєнних діях проти коронної армії, а також селян і міщан, причетних до повстанських виступів. На козацькій території слід було скасувати Унійну Церкву, а православний митрополит і двоє владик мали отримати місця в сенаті нарівні з католицькими ієрархами.
19 серпня 1649 р. перед Єжи Осолінським та Адамом Киселем Хмельницький присягнув дотримуватися Зборівської мирної угоди, а наступного дня в супроводі старшинського почту в’їхав на білому коні до королівського табору, де його прийняв Ян Казимир. Свідки оповідають, що гетьман був похмурим, але тримався з гідністю. У ніч на 23 серпня було знято облогу Збаража. За кілька днів коронне військо вирушило на захід, а козацьке — у напрямку Києва.
Зборівський договір не влаштовував жодну зі сторін — козацьку верству, бо повертав у підданство селян, які проливали нарівні з козаками кров у боях і вважали себе вільними. Визначений угодою 40-тисячний реєстр навіть наближено не відповідав реальній кількості козацтва та покозаченого простолюду, а тим часом усіх не вписаних до реєстру Зборівський договір автоматично обертав на підданих. Усе це загрожувало вибухом незадоволення широких народних мас. Так само непросто схвалювався Зборівський договір польським сеймом, де розгорнулися гострі дебати між прибічниками поміркованої та войовничої позицій. Наприкінці літа 1650 р., коли коронний гетьман Микола Потоцький, повернувся з татарського полону і закликав воювати, аж доки вся земля почервоніє від козацької крові, прихильники силової політики здобули перевагу.
19 лютого 1651 р. польська армія на чолі з польним гетьманом Мартином Калиновським перейшла в наступ: атакувала м. Красне, захопила Мурафу, Шаргород, Чернівці та Ямпіль на Поділлі. Завершивши мобілізацію 220-тисячної армії, в червні того самого року поляки підійшли під Берестечко. Хан Казі-Ґірей розпочав переговори з Польщею про можливості укладення миру. Бої під Берестечком велися з перемінним успіхом, аж поки в результаті домовленостей з поляками орда зрадила українське військо. Найманій поляками німецькій піхоті вдалося прорватися до ставки хана, в результаті чого вибухом було поранено в ногу Іслам-Ґірея, загинув його брат, калґа Крим-Ґірей, зазнав тяжкої рани Тугай-бей, татари почали відступати. Богдан Хмельницький з кількома старшинами кинувся за татарами, аби зупинити їх. Хан Іслам-Ґірей та мурзи відмовилися вступати в бій, мотивуючи це тим, що їхні коні мокрі, перевтомлені й голодні, а в той час був іще й байрам, коли мусульманам узагалі воювати заборонено. Найгіршим же стало те, що Іслам-Ґірей підступно захопив гетьмана, позбавивши козацьке військо генерального командування.
Зазнаючи поразки, козацька армія відступила до р. Пляшівки, притоки Стиру, де були болото й хащі. Там обложені успішно відбивали штурми й здійснювали бойові вилазки, проте становище в таборі погіршилося. Давалися взнаки незгоди між старшиною, нестримувані твердою рукою гетьмана. Бракувало питної води. Наростали тертя між селянами й козаками. Кальницький полковник Іван Богун, який перейняв на себе командування армією, створив переправу. Проте, коли селянська частина війська довідалася про початок відходу переправою (Богун спершу вивів козацьку кінноту, аби забезпечити збройне прикриття прориву), обложених охопила паніка: вони були впевнені, що старшина з козаками навмисне залишає їх у пастці, відвертаючи увагу противника. Селяни кинулися до переправи, топлячи одне одного, а заразом і мости. У боях та паніці загинуло близько 8 тис. чоловік. Повністю було винищено й козацький ар’єргард, що прикривав відступ. Саме з ним пов’язаний легендарний епізод Берестецької битви, коли близько 300 козаків стримували кількагодинну облогу одного з острівців на переправі. На пропозицію дарувати їм життя, якщо складуть зброю, смертники демонстративно повитрушували у воду гроші з гаманців і боронилися далі. Мужність останнього з них, котрий, як писали свідки, «сам протидіяв усій польській армії», отримавши 14 ран, вразила Яна Казимира. Король запропонував герою помилування, однак той гордо відповів, що про життя вже не дбає і хоче померти як воїн.
Польська й литовська армії до початку вересня 1651 р. окупували північні, центральні й західні райони козацької України. Почалася партизанська боротьба. Переговорна комісія, очолена з польського боку Адамом Киселем, а з козацького — Іваном Виговським, засідала в Білій Церкві з 15 по 28 вересня. Укладений 28 вересня 1651 р. Білоцерківський договір зводив нанівець автономію України. Її територія обмежувалася Київським воєводством, кількість реєстровиків зменшувалася до 20 тис., пани здобули право повертатися до маєтків, гетьман підпорядковувався владі коронного гетьмана.
Зрозуміло, все це не могло задовольнити ні український уряд, ані населення козацької України. До того ж насправді Білоцерківська угода залишилася на папері, оскільки польський сейм навесні 1652 р. її не ратифікував — уперше в історії польсько-литовського парламентаризму сейм було зірвано одним зі шляхтичів, який наклав вето на проект сеймової ухвали. Україною тим часом котилися чутки про скорочення реєстру. Вкрай напружена ситуація склалася на теренах Чернігівського й Брацлавського воєводств. Несхвалення сеймом угоди розв’язувало руки Богданові Хмельницькому, який у квітні 1652 р. оповістив старшину про підготовку до нової війни. Формальним приводом для початку бойових дій став похід гетьманича Тимоша Хмельницького на чолі козацько-татарського загону до Молдови.
Поява на початку березня 1652 р. на Лівобережжі підрозділів польської армії викликала новий спалах боротьби. Розпочалося масове переселення мешканців Чернігівського воєводства на територію Миргородщини, Полтавщини, Гадяччини. Серед радикальної старшини визрів задум зміщення Богдана Хмельницького. Виникла загроза вибуху громадянської війни, що могла знищити молоду державу. Тому з кінця квітня гетьман розпочав для виступу проти поляків, які стали табором на правому березі Південного Бугу під Батогом на Поділлі (нині Вінницька область), мобілізацію полків. У червні війська Богдана Хмельницького (12—15 тис. козаків та 15—20 тис. татар), скориставшись несконцентрованістю польської армії Мартина Калиновського (19 тис.), почало атаку й розгромило поляків. Після перемоги до початку липня відновилося функціонування національних органів влади козацької держави. Проте наприкінці 1652 р. Річ Посполита активізувала підготовку до нового наступу, довівши чисельність війська до 34 тис. У лютому 1653 р. польська армія атакувала Погребище, Кальник, Монастирище й інші міста Брацлавщини, вторглась в Умань. Лише після поразки від Івана Богуна під Монастирищем поляки відступили з території Української держави.
Гетьман, намагаючись залучити Молдову до антипольського союзу, домігся одруження (серпень 1652) сина Тимофія з донькою молдавського господаря Василя Лупу Розандою (Роксандрою). Волар Молдови, прізвище якого в перекладі означає «Вовк», підтримував відносини з Чигирином з жовтня 1648 р. Нагодою тісніше прив’язати Молдову до української політики став літній похід 1650 р. калґи-султана Крим-Ґірея на молдовські землі — нібито для покарання за напади молдавських загонів на татар. Богдан Хмельницький як союзник хана був зобов’язаний брати участь у цій експедиції (принаймні, помітно наголошував на цьому в своїх листах). Переправившись разом з татарами через Дністер, гетьман у вересні 1650 р. зненацька зайняв Ясси, а далі в ультимативній формі зажадав укладення союзу, запорукою чого мав стати шлюб доньки Василя Лупу Розанди з сином Хмельницького Тимошем. Прив’язуючи Молдову до України, цей шлюб водночас вводив би козацького ватажка до кола легітимних володарів, протегованих османами. Далекоглядна політична комбінація гетьмана давала змогу потенційно претендувати на молдавський престол (Лупу не мав синів), а з іншого боку —шанс досягти нейтралітету в українсько-польському конфлікті через фактичного володаря Литви Януша Радзивілла, одруженого зі старшою донькою Василя Лупу.
На україно-молдавський союз негативно відреагувала Османська імперія та володарі Валахії і Трансільванії, які пішли на зближення з Річчю Посполитою. В травні розпочалося оформлення антиукраїнської коаліції в складі Речі Посполитої, Валахії, Трансільванії та Молдови (після державного перевороту). 21 серпня 1653 р. 6—8-тисячне українське військо під проводом Тимофія оточили в Сучаві молдавсько-валасько-трансільвансько-польські підрозділи, а старший син Хмельницького був поранений і помер від ран. Тіло його привезли в Україну й поховали в Чигирині.
21 жовтня 1653 р. розпочалися воєнні дії під м. Жванцем (нині Кам’янець-Подільського району Хмельницької обл.) над р. Дністром навпроти Хотина. Сил для вирішальної битви бракуволо кожній зі сторін, і тоді Іслам-Ґірей III узяв на себе роль посередника, не заінтересованого в надмірному піднесенні будь-кого з противників. У результаті розпочалися переговори, на яких хан вимагав поновлення Зборівського договору, сплати «упоминків» і дозволу брати ясир на території Польського королівства аж до р. Вісли. Але на козацькій Україні відновлювалися не умови Зборівського договору, як це часто стверджується в історіографії, а лише передбачені ним права і вольності козацтва. Переговори між татарами й поляками були досить дивними: завершилися усним погодженням, а не письмовою угодою, не відбулося й зустрічі коронованих осіб, хоча і хан, і король перебували на позиціях. Окрім того, королівські комісари не наполягали на присязі козаків, а сам Хмельницький послав на переговори полковників. Проте ця двозначна ситуація задовольняла всі три сторони. Татари досягли рівноваги сил між виснаженими сусідами, отримавши ще й величезну суму «упоминків» та вигоди від ясиру. Польська коронна верхівка тішилася ілюзією, бо Зборівська угода залишилася непідтвердженою, а Богдан Хмельницький робив ставку вже на Московське царство. Перед гетьманом постала гостра проблема: просити військово-політичну допомогу в Порти чи у Московії.
З 1651 р. відбувається деяке потепління в московсько-українських відносинах, адже Зборівський мир не спрацьовував (бо цей компроміс не влаштовував жодну зі сторін). Проте васалами турецького султана на той час були всі найближчі сусіди України, володарі невеликих держав причорноморсько-карпатського регіону: молдавський і волоський господарі, кримський хан та князь Трансільванії. Стамбул обіцяв гетьману навіть більші права, ніж у хана, а формула васалітету передбачала лише часткове обмеження зовнішньої політики та сплату до скарбниці Османської імперії певної щорічної данницької суми. Натомість султан брав на себе обов’язок захищати Україну від зовнішнього ворога. Однак чергові усобиці між претендентами на молдавський господарський престол, у яких козацька армія підтримала не турецького ставленика, а його противника, відстрочили вирішальний акт об’єднання з Портою. А зближення з Московією зробило українсько-турецький союз неактуальним. До того ж султан і Туреччина були неспроможні надати Україні допомогу, бо в цей час вели війну з Венецією, могло йтися лише про допомогу від Порти силами кримського хана. У зв’язку з цим більшість старшини віддавала перевагу московському варіанту через належність до православного віросповідання Богдан Хмельницький зазнавав дедалі активнішого ідеологічного тиску з боку високих ієрархів Східної Церкви, які гостро таврували зближення з «невірними». За словами Єрусалимського патріарха Паїсія, Хмельницький доручив йому особисто клопотатися перед царем, аби той «зволив Військо Запорозьке держати під своєю государя рукою», тобто цілком можливо, що саме патріарх став ініціатором переговорів з московським урядом разом з назаретським митрополитом Гавриїлом, Константинопольським патріархом Афанасієм та Коринфським митрополитом Йоасафом, який навіть привіз гетьманові меча, освяченого на Гробі Господньому. Врешті, всі вони, засуджуючи «братерство» козаків з татарами й турками, намовляли гетьмана й старшину до спілки з царем-одновірцем задля користі «праведній вірі», апелюючи до наявності в історичній пам’яті українського народу спогадів про спільну політичну долю за часів княжої Русі, браку в етнопсихології українців антиросійських настроїв, близькості мови й культури, давніх зв’язків Запорозької Січі з Москвою. Адже ще від часів Байди Вишневецького цар підтримував запорозьке козацтво як потенційного охоронця не лише польсько-українського, а й російського кордону від татарських набігів. Такі настрої зумовлювалися й військово-політичною слабкістю Московії порівняно з Османською імперією, що давало надію на збереження Україною повнішої державної самостійності. Не менш традиційними були й контакти запорожців з донськими козаками. Донці разом із запорожцями садили на московський престол Дмитра Самозванця і воювали у війську Лжедмитрія; великий донський загін був у Війську Запорозькому під час Хотинської війни 1621 р.; у 1637 р. відбувається спільний похід на турецьку фортецю Азов. Майже регулярними були також спільні морські походи на турецьке узбережжя.
У результаті тривалих переговорів (у червні 1653 р. було використано посольство кримського хана, яке привезло Богдану Хмельницькому атрибути васальної влади: булаву, шаблю, бунчук і каптан, аби пришвидшити прийняття рішення царем); 2 липня 1653 р. цар Олексій Михайлович видав грамоту, в якій ішлося про прийняття України «під нашої Царської Величности високу руку», аби Військо Запорозьке не стало «ворогами Хреста Христового». Формальності завершилися 11 жовтня 1653 р., коли Земський собор у Москві вирішив також прийняти Військо Запорозьке «під свою государеву високу руку» й розпочати війну проти Речі Посполитої. 19 жовтня того року посольство Василя Бутурліна виїхало в Україну для юридичного оформлення цього акту гетьманом і старшиною. В такий спосіб Московія прагнула запобігти небезпечному для себе зближенню України з Портою й небажаному зміцненню Польщі в разі поразки України.
Вибір місцем церемоніального акту незначного Переяслава, а не Києва деякі дослідники вважають невипадковим: замість сакрально освяченої столиці «всієї Русі» — козацький полковий Переяслав, замість декларованого вічного союзу з царем-одновірцем — збройна козацька угода, продиктована ситуацією. Скликана 8 січня 1654 р. Переяславська рада ухвалила рішення про прийняття протекції царя Олексія Михайловича, але за умови царської присяги козацтву. Ситуація загострилася, коли посольство Бутурліна відмовилось присягати козакам від імені царя, який «холопам не присягає». Хоча старшина й залишила Переяславську раду, проте відкритий розрив з Московією був неможливий. Тоді й було запропоновано послати посольство до Москви і підписати проект письмового договору. Присягнувши цареві, козаки підготували текст угоди, яку Золотаренко з «товариством» відвезуть до Москви, де документ буде перероблено, й зараз він відомий під назвою «Березневі статті», що складалися з 11 пунктів. Вони передбачали цілковите збереження за козацькою Україною створених у ній форм правління й устрою, інституцій політичної влади, території, суду й судочинства, армії (60 тис. реєстрових козаків), фінансової системи, територіально-адміністративного поділу, нової моделі соціально-економічних відносин, цілковитої незалежності у проведенні внутрішньої політики; підтверджувалися всі права й привілеї козацтва, шляхти, духівництва й міщанства. Богдан Хмельницький ставав пожиттєвим гетьманом. Суверенітет України частково обмежувався в царині зовнішньополітичної діяльності (заборонялися самостійні відносини з Річчю Посполитою й Портою), були також зобов’язання сплачувати податки до московської скарбниці. Московія зобов’язувалася розпочати війну проти Речі Посполитої й надати Україні допомогу у відбитті нападу Кримського ханства.
В основі зовнішніх проявів у будь-якій сфері діяльності людей лежить внутрішній духовний стрижень. Релігійні мотиви, що домінували в цей період у свідомості людей, надавали легітимності діям учасників як Тридцятилітньої, так і Національно-визвольної війни. Козацтво саме в цей період стає символом захисту православ’я, «грецької віри». Належність до православ’я стала ознакою належності до руськості, а значить — до повстання. Хоча сама духовна ідея фіксується в документах української революції лише після Жовтоводської та Корсунської перемог (травень 1648 р.) і долучення до повстання представників української православної шляхти. Тісно пов’язані в масовій свідомості XVII ст. етноконфесійні та соціальні ознаки (католик — поляк — пан; іудей — єврей — орендар) вказували на образ ворога. Досить частими в роки Хмельниччини були напади повсталих на католицькі монастирі. Про те, що «козаки б’ються з поляками за віру», одностайно твердили французький посол де Брежі, московські ченці та служилі люди, які побували в Україні у 1648 р. Але зближення козацької верхівки з київським православ’ям відбулося лише в кінці 1648 — на початку 1649 рр. Єрусалимський патріарх Паїсій відіграв важливу роль у творенні православної ідеології козацького повстання: він зустрічав Хмельницького у Києві та сприяв усвідомленню гетьманом своєї місії в православному світі. У 1649 р. під Зборовом серед релігійних вимог Б. Хмельницький висував вимогу скасування унії, усунення з керівних посад католиків, ліквідації ордену єзуїтів. Після 1654 р. союз України з Московською православною державою ніс потенційне обмеження прав Київського митрополита, що не могло не викликати негативної реакції з боку Сильвестра Косова. Перше непорозуміння виникло відразу після Переяславської угоди, коли московський посол боярин Бутурлін довідався, що митрополит не склав присяги на вірність цареві.
Отже, відстоювання економічних, політичних і культурно-релігійних прав українського народу вилилося в середині XVII ст. в Національно-визвольну війну під проводом Богдана Хмельницького. Головним її результатом було відновлення української державності на значній частині етнічних земель. В основі української державної території були землі колишніх Київського, Чернігівського і Брацлавського воєводств. Переломним моментом війни став Зборівський мирний договір, за яким Україна фактично здобула незалежність, хоч номінально входила до складу Речі Посполитої. Незважаючи на те, що козацька держава існувала на обмеженій частині етнічної України, документи підтверджують тогочасне розуміння, зокрема гетьманом Б. Хмельницьким, єдності всіх українських земель і прагнення поширити на них свою владу.
В ході війни козацький військово-адміністративний устрій трансформувався в державний територіально-адміністративний устрій України. Зберігаючи основні елементи територіально-адміністративної структури козацтва, функціональна структура органів управління зазнала певних змін, зумовлених новим статусом України. Перш за все це пов’язано з тим, що нові органи влади стали не тільки становими (козацькими), а перетворилися в загальноукраїнські. Двоступенева адміністративна структура, в поєднанні з переважною виборністю посад забезпечувала ефективне виконання прийнятих ухвал, демократизм управління, визначала народний характер держави. Певним недоліком такої системи можна вважати збереження рис військової організації, відсутність чітких зв’язків з міським і громадським самоуправлінням.
Дипломатичні відносини Української держави 1648—1654 рр. були досить різноманітними. Але, виходячи з реалій тогочасних умов, гетьман і його оточення прийняли рішення про укладення воєнного союзу з Московією. Переяславська угода встановлювала лише номінальний васалітет, а Україна залишалась автономною і не приєднувалася до Росії, отримуючи надійного союзника, але набуваючи могутнього ворога — Кримське ханство. Політична свідомість населення зростала, його енергією було спрямовано на юридичне закріплення і утвердження нових територіально-адміністративних утворень. Однак складне воєнно-політичне становище, зовнішня агресія і суспільна нестабільність не дали змоги реалізувати ці тенденції.
На час смерті Б. Хмельницького Україна стала однією з могутніх держав Європи і за розмірами вже дорівнювала своєму основному політичному конкурентові й противникові — Речі Посполитій. Проте помітно обмежувало державу гетьмана перебування західних районів (особливо Галичини, Холмщини) в залежності від іноземних урядів, що ускладнювало зв’язки з іншими країнами Європи.