La invasión sueca de la República de las Dos Naciones al año siguiente empezó la Segunda Guerra Nórdica. Federico Guillermo ofreció protección a las ciudades reales prusianas en el tratado de Rinsk, pero tuvo que rendirse a la supremacía militar sueca y retirarse a su ducado prusiano. Perseguido por fuerzas polacas hasta la capital de Prusia, Federico Guillermo hizo la paz y se alió con los suecos, tomando el ducado de Prusia y Ermland (Ermeland, Warmia) como feudos de Carlos X Gustavo de Suecia en el tratado de Königsberg en enero de 1656. La alianza demostró ser victoriosa en la batalla de Varsovia en junio, elevando la reputación internacional del elector. La continua presión sobre Carlos X Gustavo dio como resultado que el rey sueco reconociera la plena soberanía en el ducado de Prusia y Ermland a Federico Guillermo por el tratado de Labiau en noviembre para asegurar el mantenimiento de la alianza. El tratado de Radnot, concluido en diciembre por los suecos y sus aliados, avanzaron aún más, concediendo la Gran Polonia a Brandeburgo-Prusia en caso de una victoria.