מרד חמלניצקי
המרד > קרב בטוה, מולדובה ומצור ז'בנץ

גם תנאי אמנת בילה צרקווה לא היו מקובלים על רבים בשני הצדדים. ההסכם אף לא אושרר בסיים מסיבות טכניות; ב-11 במרץ 1652 השתמש האציל ולדיסלובס סיסינקיס בזכותו לקטוע את הדיונים ("ליברום וטו") כשעלתה שאלת מינויו של ההטמן החדש לליטא, במושב בו הייתה האמנה אמורה לעמוד להצבעה. לחמלניצקי לא הייתה מלכתחילה כוונה לקבל אותה, והוא השתמש בשביתת-הנשק כדי לשקם את כוחו. באפריל 1652 ערך פגישה סודית בביתו בצ'יהירין עם ראשי הקוזאקים, בה הוחלט לחדש את הלחימה ואת הברית עם הטטרים. הוא בחר לנסות שוב להשתלט על מולדובה. בסוף מאי יצאו הוא וטימיש בראש כוחותיהם לאלץ את לופו לקיים את הבטחתו לגבי בתו. למרצ'ין קלינובסקי, מפקד צבא הכתר באוקראינה, נודע על תנועותיהם והוא יצא לעצרם. בקרב שנערך בסמוך לגבעת בטוה בפודוליה ב-1 וב-2 ביוני כותר צבאו והובס. קלינובסקי נפל, וחמלניצקי קנה מהטטרים את אלפי השבויים שנתפסו – בין 5,000 ל-8,000, לפי הערכות שונות – והורה לענות אותם למוות. השמדת חיל המלך הותירה את האיחוד ללא כוחות זמינים באוקראינה, וללא יכולת לשלוט בשטחים נרחבים שחזרו למעשה לידי הרותנים.
מבטוה התקדמו הזפורוז'ים והטטרים למולדובה. לאחר מסע מלחמה קצר בו נכבשו והועלו באש סוצ'אבה ויאשי, נכנע לופו. נישואיהם של טימיש ורוקסנה התקיימו ביאשי ב-14 באוגוסט, והנסיך וחמלניצקי כרתו ברית. ב-6 בספטמבר שבו ההטמן, בנו וכלתו לארצם. בוורשה נבחר בינתיים הטמן חדש להחליף את קלינובסקי, סטפן צ'רנייצקי, אחד מניצולי בטוה. בראשית 1653 הוא יצא בראש צבא וכבש חלק גדול מפלך ברצלב. ב-21 במרץ נעצר צ'רנייצקי והובס בידי בוהון בעיר מונסטריצ'ה. באותו הזמן פלשו צבאותיהם של ראקוצי ומאתיי בסאראב, נסיך ולאכיה, למולדובה כדי לסייע לשר גאורגה שטפאן שמרד בנסיכו. ב-4 באפריל נמלט לופו מיאשי וקרא לעזרתו של חמלניצקי. טימיש חצה את הדניסטר ב-28 באפריל עם 13,000 קוזאקים ו-2,000 טטרים. הוא הביס את שטפאן ב-1 במאי סמוך ליאשי והשיב את לופו לכס. הלה שכנע אותו לכבוש את ולאכיה. הצבא המאוחד שלהם נחל סדרת ניצחונות אך נמחה כליל בקרב פינטה, והם נמלטו למולדובה. חמלניצקי האב שלח לעזרתם תגבורות מאוקראינה. הם הובסו שוב ושטפאן חזר לשלוט בנסיכות ב-16 ביולי. חמלניצקי הבן נמלט למצודת סוקאצ'בה, עליה הוטל מצור. הוא מת בלחימה ב-15 בספטמבר 1653.
האיום של הטמן הקוזאקים על נסיכויות הדנובה עודד את שליטי שלושתן לכרות ברית עם יאן קז'ימייז' בקיץ. בציפייה לפלישתן לאוקראינה, הוא אסף צבא גדול ויצא לפודוליה. הוא נעצר בקמנץ פודולסקי והמתין לידיעה על נפילת סוצ'אבה, שאחריה היו בסאראב וראקוצי אמורים לפלוש. אז נודע לו על התקדמות חמלניצקי והח'אן לכיוונו, והוא נסוג לעיר המבוצרת ז'בנץ שעל הדניסטר, ממנה הייתה לבעלי-בריתו גישה נוחה אליו. לבסוף, שוגרו לעזרתו רק 3,000 חיילים מנסיכויות הדנובה. הטטרים והקוזאקים צרו על המצודה. שני הצדדים סבלו מקשיי אספקה ומחלות החלו להתפשט במחנותיהם.
ב-11 באוקטובר 1653 חלה אחת ההתפתחויות החשובות בתולדות המרד, כשהזמסקי סובור במוסקבה הצביע בעד הענקת סוזרניות לסיץ' הזפורוז'י. מגעים עם הרוסים התנהלו עוד מ-1648, אך הצאר דחה את הצעותיו של חמלניצקי מספר פעמים. למול ההתפתחות, חשש הח'אן מפגיעה קשה מדי באיחוד הפולני-ליטאי שתותיר את הזירה למוסקובי ולסיץ'. בדצמבר הוא יזם מגעים עם הנצורים במטרה לסיים את העימות, ולחמלניצקי שוב לא נותרה ברירה אלא להצטרף למשא ומתן. ב-13 בחודש נפגשו משלחות הצדדים, בראשות ספר עאזי והקנצלר המלכותי סטפן קוריצינסקי, כ"שלושה מטווחי קשת" מהמצודה. לבקשת הפולנים, לא הותר לקוזאקים להשתתף בשיחות והם יוצגו על ידי הטטרים. למרות האווירה המתוחה – הנציגים אף לא העזו לרדת מסוסיהם במשך כל השיחות, והוסכם כי האמנה לא תועלה על הכתב כלל – הושג הסכם ב-15 בדצמבר 1653, שהיה למעשה שיבה לתנאי אמנת זבורוב מ-1651. האיחוד העביר לח'אן 200,000 טאלר באופן חד-פעמי והובטח לו תשלום שנתי של 30,000.