Богдан Хмельницкий, понимая неизбежность новой войны с Речью Посполитой, предпринимал энергичные дипломатические усилия для того, чтобы склонить Алексея Михайловича к началу войны с Польшей. Внешнеполитический расклад сил благоприятствовал Хмельницкому, который тщательно готовился к предстоящей кампании.
В марте 1651 года гетман собрал основные силы под Белой Церковью, и как только просохли дороги, двинулся на Волынь. На Подолии уже кипели ожесточенные бои. В марте 1651 года Иван Богун одержал над поляками крупную победу под Винницей, а в мае его силы соединились с основной армией Хмельницкого и отрядами присоединившегося к нему крымского хана Ислам-Гирея.
Противники сошлись под Берестечком, где 18 июня произошло сражение. Сначала в атаку устремилась легкая конница. Вскоре поляки ввели в действие тяжелую кавалерию, послав за ней и пехоту, но казакам удалось отсечь значительную ее часть от основных сил и уничтожить. Поляки отступили. В руки победителей попало 27 вражеских знамен. Бои меньшей интенсивности продолжались еще два дня. Но, при несомненных успехах, действия казаков все более связывались двусмысленным поведением хана, который отказывался вводить в бой свои силы. Причиной ханских уловок были его тайные переговоры с поляками. Получив от них большую сумму денег, Ислам-Гирей 20 июня неожиданно начал отступление. Б. Хмельницкий поскакал вдогонку, пытаясь вернуть хана, но тот арестовал Богдана и увез с собой. Освободиться гетману удалось только через три дня, в течение которых поляки заняли оставленные татарами позиции и полукольцом охватили казацкие полки, прижав их к болоту.
В этой, казалось бы, безнадежной ситуации положение спас принявший на себя командование Иван Богун. Он организовал оборону силами одной части армии, тогда как другую, менее обученную, перебросил на сооружение проходов через болото и речку Пляшевку. Благодаря мужеству казаков и таланту прославленного полковника основным силам удалось выйти из окружения, хотя пришлось бросить артиллерию и обозы. В это время литовский гетман Я. Радзивилл прорвал казацкую оборону у Припяти и после упорных боев 25 июля овладел Киевом.
Вырвавшийся из татарского плена Б. Хмельницкий в укрепленном лагере под Белой Церковью спешно собирал новые силы. В сентябре 1651 года, не надеясь более на поддержку Крыма, он отправил к московскому царю представительное посольство с просьбой о принятии Войска Запорожского и всей Украины под патронат Москвы. Тогда же польские войска, не сумев уничтожить отступавшие из-под Берестечка казацкие силы, в районе Василькова соединились с литовской армией Радзивилла и в начале сентября подошли к белоцерковскому лагерю гетмана. Начались ожесточенные бои, но взять лагерь и город полякам не удалось.
Боевые действия затягивались, в польской армии вспыхнула эпидемия, от которой умер заклятый враг Б. Хмельницкого и казаков И. Вишневецкий, а Потоцкий в панике писал королю, что овладеть казацким лагерем невозможно. По всей Киевщине разгоралась партизанская война, и гетман Радзивилл должен был оставить Киев, вновь занятый казаками местного полка. В создавшихся условиях в польском стане возобладала линия А. Киселя, стремившегося к скорейшему завершению войны путем переговоров. Мир нужен был и украинской стороне, поскольку отношения с Крымом были разорваны и Ислам-Гирей в любую минуту мог ударить в тыл. 18 сентября 1651 года был заключен Белоцерковский мир, условия которого были тяжелыми для украинской стороны: казацкий реестр следовало сократить до 20 тысяч; шляхте возвращались ее поместья; Войско Запорожское могло находиться только в Киевском воеводстве, а в главные украинские города предусматривалось введение польских гарнизонов.
Принимая эти унизительные условия, гетман и не думал мириться с поражением. Казаки и крестьяне не собирались подчиняться польской шляхте, против польских войск повсюду разворачивалась борьба.
Гетман Януш Радщивилл.
Сам Хмельницкий, к неудовольствию короля, развивал отношения с Москвой, Трансильванией и Швецией, фактически не выполняя своего обязательства сократить казацкое войско и ликвидировать полковую организацию. Польский сейм, собравшийся в Варшаве в феврале 1652 года, не утвердил условий Белоцерковского мира, юридически развязав Б. Хмельницкому руки.