Участник многих сражений; в частности, прославился победой в битве с превосходящими силами поляков возле горы Батога 1652 года, во время которой был убит польный гетман коронный (Корона — «польская часть» Речи Посполитой) Калиновский. Богдану Хмельницкому было необходимо склонить Молдавское княжество к союзу и для этого он вёл переговоры с молдавским господарем Василием Лупу. Переговоры увенчались заключением союза и браком Тимоша Хмельницкого с дочерью Молдавского господаря, Розандой Лупу 31 августа 1652, что переориентировало внешнюю политику Молдавского княжества с пропольской на прозапорожскую. Однако этот союз вызвал неудовольствие молдавских бояр, свергнувших Василия, который вынужден был обратиться за помощью к Богдану Хмельницкому, в ответ снарядившему экспедицию в Молдавию под началом своего сына. Экспедиция против Трансильвании и Валахии обернулась полным провалом, в ходе которой Тимофей был убит во время осады города Сучава в Молдавии.