Шляхетська Польща уже в 1650 р. почала підготовку до нового походу на Україну. Сейм оголосив посполите рушення (шляхетське ополчення). Був проведений набір найманців. Польське командування, таємно зосередивши сили, вирішило розгромити козаків взимку, коли вони відзначали релігійні свята. В ніч з 9 на 10 лютого 1651 р. польська армія під командуванням Калиновського раптово вдарила на місто Красне (на Поділлі), де розмістилися повстанські загони, очолювані брацлавським полковником Нечаєм. Захоплені зненацька, повстанці, незважаючи на героїчний опір, зазнали великих втрат і відступили. Загинув і Нечай.
Польські війська наступали далі на Вінницю, однак полковник Іван Богун організував міцну оборону і розбив противника. Поляки відступили, втративши значну частину живої сили, артилерії та обозів.
А в цей час були зібрані і підготовлені до загального наступу основні сили поляків, які очолив сам король. Наступ готувала і литовська армія. Богдан Хмельницький збирав сили під Зборовом, щоб не пропустити поляків в Україну. Тут він чекав татар. Хмельницький змушений був виділити частину своєї армії на захист від литовських військ, що наступали на Чернігів і Київ.
У середині червня 1651 р. українсько-татарські і польські армії зустрілися біля міста Берестечка на Волині (тепер Горохівський р-н Волинської обл.). Українська армія налічувала 100-110 тис. чол., з них 60 тис. козаків, 40-50 тис. повсталих селян і міщан. До них приєдналось 40-50 тис. татар. Отже, сили українсько-татарського війська не перевищували 150 тис. чоловік. їм протистояла польська армія, що нараховувала 200 тис. чол., з них — 60-80 тис. шляхтичів, 40 тис. досвідчених жовнірів, 20 тис. німецьких найманців, що набули бойового досвіду в 30-річній війні. Польська армія мала артилерію, важку кінноту, що було за тих часів надзвичайно виграшним моментом.
Бої розпочалися 18 червня, коли повстанці повели наступ, знищивши передові частини польської армії. 20 червня стався генеральний бій, під час якого татари, не витримавши сильного вогню артилерії поляків, втекли з поля бою. Коли Богдан Хмельницький догнав орду і спробував умовити татар повернутися, хан і його захопив з собою. Це було продовженням підступної політики Криму стосовно війн України з Польщею. Хана більше лякала можливість рішучої перемоги української армії і здобуття Україною незалежності, ніж успіх поляків. Але й повної перемоги поляків він не хотів. Його влаштовувало ослаблення поляків і українців та безперервна боротьба між ними.
Своєю втечею татари оголили фланг козацької армії і поставили її у дуже важке становище. Але козацький табір встиг замкнутися й успішно витримував атаки поляків десять днів. Командував табором один із найкращих, після Богдана Хмельницького, козацьких воєначальників — полковник Іван Богун. Вночі 10 липня по зробленій козаками вузькій греблі він вивів значну частину артилерії і кінноти, але серед частини повстанців зчинилася паніка, якою скористались поляки і увірвалися в табір. У бою полягло багато повсталих селян і козаків. Це була найбільша і найтрагічніша поразка української армії у цій війні. І все ж основна маса українського війська вирвалася з оточення. На цей час і литовська армія під командуванням гетьмана Радзивілла розбила українські війська, якими командував полковник Мартин Небаба, і захопили Чернігів, Київ та інші міста.
Литовська і польська армії об'єдналися 3 вересня під Германівкою, що на Київщині.
Становище української армії і держави після цих двох поразок було катастрофічним. Однак Богдан Хмельницький, вирвавшись з татарського полону, в цей критичний час виявив надзвичайну енергію та стійкість. Він швидко провів додаткову мобілізацію козаків, зібрав значні сили, об'єднавшись з армією Богуна, що відступала з-під Берестечка, і вже у жовтні 1651 р. протиставив польсько-литовським військам сильну армію.
Під Білою Церквою з новою силою розгорілися бої. Велику допомогу армії Хмельницького надавало українське населення, яке знову розгорнуло героїчну боротьбу, палило свої будинки, господарства і йшло на смерть, але польській шляхті не підкорялося. Це дуже ускладнювало дії польської армії. Наближення осені з її холодом і дощами, голод та хвороби, зростаюча армія Богдана Хмельницького змусили польське командування піти на переговори. Українська армія теж була в складному становищі: великі втрати в боях, втома, хвороби, брак продуктів і фуражу. За таких умов і українська сторона погодилася на переговори, що проходили у Білій Церкві. Вони завершились підписанням 18 вересня 1651 р. Білоцерківського договору, який був набагато гірший і тяжчий, ніж Зборівський.
Згідно з договором кількість реєстрових козаків зменшувалося до 20 тис. Козацькою територією тепер визнавалася лише Київщина, а Чернігівщина і Брацлавщина, які, за Зборівською угодою, знаходилися під управлінням Богдана Хмельницького, тепер знову переходили під владу короля. Козаки мали виселитися у межі Київського воєводства. Польській шляхті знову було підтверджено володіння маєтками. Всі покозачені селяни, не внесені до реєстру, мусили повернутися до своїх феодалів і бути «в звиклому послушенстві». Повстанці отримали амністію. Гетьман не мав права на зовнішньополітичну діяльність і зобов'язувався розірвати союз з Кримським ханством. Чигирин мав належати гетьману. Богдан Хмельницький залишався гетьманом запорозьких козаків, але після його смерті король мав призначати і звільняти українських гетьманів. Становище селян, міщан і козаків, які не попали до реєстру, стало тепер ще тяжчим, а шляхтичі сміливіше почали повертатися до своїх маєтків і відновлювати класичне польське кріпосництво, чи не найважче в Європі. У відповідь селяни пробували повставати, але ці повстання придушувалися за сприяння сил Богдана Хмельницького. До того ж польські війська зайняли ряд територій на Лівобережжі, литовські — Сіверщину. Доведені до відчаю народні маси шукають порятунку в переселенні на територію Московської держави. Переселення українців на сучасну Харківщину, Сумщину, а також у Воронезьку область Російської Федерації відбувалося і в XVI, і на початку XVII ст. Там знаходились величезні незаселені простори родючого чорноземного степу та лісостепу. У 1651-1652 pp. після трагічної битви під Берестечком цей переселенський рух стає масовим. Десятки тисяч людей знімалися з насиджених місць і рухалися на північний схід.
Московський уряд сприяв українським переселенцям, дозволяв їм селитися в цих пустинних тоді краях, але за умови, що вони формуватимуть військову козацьку організацію для оборони від татарських нападів. Уряд Московської держави подавав допомогу хлібом, посівним матеріалом, грошима, надавав землю. Цим було покладено початок утворенню Слобідської України, назва якої походить від слова «слобода», так називали переселенці свої селища, вільні від кріпосництва. Уже в середині XVII ст. засновувалися сотні слобод. З деяких із них виросли міста, і серед них Харків, Суми, Лебедин, Охтирка, Білопілля, Ізюм та інші.
Однак польська шляхта, прагнучи знищити козацтво, Українську державу, була невдоволена Білоцерківською угодою. Вона намагалась повернутися до Ординації 1638 p., коли козацтво було жорстоко пригнічене і обмежене, а селянство закріпачене. Тому польський сейм не затвердив Білоцерківської угоди. Польське керівництво взяло курс на знищення Української держави, розгром козацької армії, відмову українському народові мати хоча б обмежену автономію у складі Речі Посполитої. Влітку 1653 р. Богдан Хмельницький в котрий раз спробував шляхом переговорів уладнати відносини з Польщею на умовах Зборівського миру. Цю пропозицію підтримала і поважна дипломатична делегація Московської держави, яка у липні 1653 р. вела переговори з польським королем у Львові і виступила посередником у взаємовідносинах між Україною та Польщею. У відповідь на пропозицію царя замиритися з Богданом Хмельницьким на умовах Зборівського договору була отримана відмова. Польських керівників не насторожила навіть заява московських дипломатів про те, що Хмельницький готовий прийняти протекторат царя і навіть вів переговори з Туреччиною про її протекторат. Поляки заявили, що вони вимагають відмови Богдана Хмельницького від булави гетьмана, повної капітуляції запорозького війська, скорочення реєстру до 6 тис. чоловік, що означало знищення всіх здобутків повстанців. Польський уряд вирішив повернути колесо історії до 1648 p., а це означало війну на знищення, що було політичним прорахунком правлячої еліти і змусило Хмельницького шукати надійних союзників та розв'язувати проблему шляхом продовження війни.
Невдоволення широких народних мас України Білоцерківським договором, масові повстання проти реставрації польського кріпосництва підштовхували Богдана Хмельницького не визнавати договору і готуватися до нових боїв і походів. Незатвердження сеймом договору розв’язало йому руки.
