1651年2月，波兰地主部队再度侵入乌克兰境内。别列斯捷奇科城下一役(618～30日)，乌克兰部队被打败。赫梅尔尼茨基被迫同波兰签订了条件极为苛刻的白教堂条约(1651年)，双方间的关系因此更加恶化。1652年，赫梅尔尼茨基开始进军摩尔达维亚，以防摩尔达维亚公与波兰贵族共同对其采取行动。赫梅尔尼茨基部队在进军途中与波军遭遇。巴托格附近一战(522～23日)，乌克兰部队围歼卡利诺夫斯基黑特曼指挥的波军(2万人)主力。此后，乌克兰人民屡获大胜，其中有1652年11月在卡梅涅茨地区歼灭波军4万人和1653年在日瓦涅茨城下围困波军重兵集团的胜利。
在抗击波兰的同时，赫梅尔尼茨基就乌克兰与俄罗斯重新合并为一个国家的问题同莫斯科政府进行了谈判。这一谈判符合乌克兰和俄罗斯人民的共同愿望。
1653年10月1日，全俄缙绅会议在莫斯科通过决议，将乌克兰并入俄罗斯，并对波宣战。缙绅会议的决定受到乌克兰人民的普遍赞同。1654年1月18日，在佩列亚斯拉夫(佩列亚斯拉夫—赫梅利尼茨基)召开了人民大会。会上，乌克兰各阶层的许多代表都一致赞同乌克兰与俄罗斯的重新合并。佩列亚斯拉夫大会成为乌克兰人民生活中的一个转折点。大会的决定表达了乌克兰人民多年来的要求和愿望。不久，俄波战争(1654～1667年)爆发，结果是双方缔结安德鲁索沃条约(1667年)。波兰承认乌克兰第聂伯河左岸地区与俄罗斯的重新合并。基辅也归属于俄罗斯。