Тем временем, внимание Хмельницкого продолжали занимать отношения с Польшей. 9 февраля 1649 г. польские посланники во главе с Адамом Киселем появились в Переяславле и были приняты Хмельницким. Переговоры проходили в атмосфере обоюдной подозрительности и напряженности. Несмотря на перемирие, подписанное в декабре 1648 г., во многих местах продолжались боевые действия между отрядами украинских крестьян и подразделениями личных войск польских магнатов. Одной из причин этого было отсутствие четкой разделительной линии между польской армией и казаками. Соглашение о подобной границе, было единственным результатом переговоров Хмельницкого с Киселем. Перемирие было продлено до июня.
После неудачной миссии Киселя, король Ян Казимир направил в Переяславль особого посланника Якоба Смяровского с личным письмом короля Хмельницкому. Король убеждал казацких старшин расформировать отряды и предлагал послать польских солдат в помощь старшинам для подавления народного восстания. В случае отказа Богдана Хмельницкого Смяровскому были даны секретные указания организовать среди старшин заговор против гетмана и убить его.
Смяровский добрался до ставки Хмельницкого 1 апреля, но когда он попытался выполнить задание своей секретной миссии, его схватили и казнили. Когда известие о казни Смяровского достигли Варшавы, Польша решила предпринять военную акцию. Король выпустил указ о всеобщей мобилизации. Вишневецкий призвал шляхту и соседних районов собраться в его имении Вишня (в районе Винницы), чтобы быть готовыми к действиям под его командованием. Радзивилл вербовал литовскую армию для похода против Киева.
В виду угрозы войны у Хмельницкого не было другого выхода как мобилизовать не только казаков, но и крестьян. Он выпустил воззвание (универсал) к украинскому народу, где убеждал его подняться на борьбу против Польши. "Пусть каждый, будь он крестьянином или казаком, вступает в казацкое войско". Согласно "Самовидцу", народный отклик был мощным. "Каждый становился казаком". Их организовывали в полки и сотни. Из них только сечевые и реестровые казаки были в достаточной степени обучены и снабжены оружием. У казаков было несколько пушек, но их артиллерия была гораздо слабее польской. Вдобавок, ряд бедно вооруженных, нерегулярных крестьянских отрядов воевал с поляками каждый раз, как только обнаруживал их.
Хмельницкий решил повести свою основную армию на запад чтобы напасть на поляков прежде, чем у них будет время завершить мобилизацию, но он вынужден был направить полковника Кричевского на север, чтобы остановить литовцев Радзивилла. Крымские татары продолжали поддерживать казаков. Сам хан Ислам-Гирей лично вел орду. Нет свидетельств тому, чтобы донские казаки послали к Хмельницкому вспомогательные войска. Большая часть их вооруженных сил была вместо этого вовлечена в подготовку к морской экспедиции против крымских и турецких городов на берегах Черного моря.
В последовавших военных действиях казаки добились победы в своей борьбе против поляков, но встретили серьезное препятствие на литовском театре военных действий. Корпус Кричевского потерпел сокрушительное поражение от литовцев Смертельно раненый Кричевский был взят в плен. Однако литовская армия понесла тяжелые потери и не была в состоянии незамедлительно двигаться к Киеву.
В конце июня на главном направлении военных действий казаки и татары напали на передовую польскую армейскую группировку возле Збаража в южной Волыни. Группу составляли, главным образом, подразделения, предоставленные магнатами, включая и Вишневецкого. 29 июня Хмельницкий начал осаду Збаража, где укрылось много поляков. Среди осажденных самой яркой фигурой был Вишневецкий. Когда король Ян Казимир получил сведения о плачевном положении поляков в Збараже, он сам повел быстро набранную регулярную польскую армию им на помощь. Хмельницкий, оставив часть своих войск для продолжения осады Збаража, бросил основной корпус казаков против приближавшейся армии короля. К нему присоединился хан Ислам-Гирей со своими татарами. 5 августа казаки и татары с двух сторон набросились на королевскую армию под Зборовом в Северо-западной Галиции. Поляки здесь, как и в Збараже, оказались окруженным превосходящими их силами противника. Их положение казалось безнадежным, но их спасла дипломатическая изобретательность Оссолинского, который обратился к крымскому хану, предлагая ему мир на выгодных условиях и попросил его быть посредником между поляками и казаками. Хан принял эти условия. Согласно условиям польско-татарского договора, поляки брали на себя обязательства ежегодно выплачивать хану "подарки" в сумме 90000 польских злотых. Они также выразили свою готовность "простить" казаков. В тот же день, 9 августа (19 августа по новому стилю), был заключен договор между казаками и поляками. Договор представлял собой компромисс между умеренными в польском правительстве, возглавляемыми Ос-солинским, и казацкими старшинами.
По условиям этого договора король восстанавливал все казацкие вольности (по-польски, wolnosci), которые были дарованы прежними королевскими грамотами, и брал на себя обязательство выдать им новую грамоту (привилеи). Город Чигирин (и его округа) передается в постоянное владение гетмана и запорожского войска. Численность реестровых казаков была поднята до сорока тысяч. Три области (воеводства) — Киевская, Браславская и Черниговская, выделялись для поселения реестровых казаков. На этой территории не должно было быть расположено никаких польских войск. Уполномоченные польской администрации не отзывались с казацкой территории, но король поклялся назначать на должности в этих землях местных аристократов исключительно греко-православной веры. Иезуитам не дозволялось пребывать в Киеве или других городах на казацкой территории, где были русские школы. Митрополит киевский получал полномочия представительствовать в сенате; сейм, в его присутствии и в соответствии с его пожеланиями, должен был вынести решение расформировать униатскую церковь. Евреи не должны проживать в тех местностях, где находятся казацкие полки. Сейм должен был подтвердить все эти условия. Хотя крестьянам и позволено было вступать в ряды казацкой армии (в рамках сорокатысячного лимита), в целом статус крестьянства не претерпел никаких изменений. Как владения польской короны, так и частные земли магнатов и шляхты должны были сохраниться на казацких землях, как и раньше. Те крестьяне, которым не посчастливилось попасть в казацкий реестр, должны были вернуться в королевские или частные владения, к которым они были приписаны до войны, чтобы продолжать там исполнять свои прежние обязанности.
Консервативному ядру старшин этот договор представлялся главным достижением, поскольку он создал автономное казацкое государство в рамках польского королевства. Для крестьян это было неприемлемо.
В ноябре 1649 г. в Варшаве был созван сейм для ратификации Зборовского договора. Хмельницкий направил в Варшаву делегацию казаков, чтобы ускорить ратификацию. Он попросил также Адама Киселя, чтобы тот поддержал права православной церкви. Отношение большинства депутатов сейма к компромиссной политике короля и Оссолинского было негативным или открыто враждебным. Оссолинского подвергли яростным обвинениям и оскорблениям. Римско-католические прелаты метали громы и молнии по поводу тех пунктов договора, которые были выгодны греко-православной церкви. Литовские магнаты выступали на том основании, что это может побудить бежать на Украину белорусских крестьян.
Наконец, после страстных дискуссий, сейм одобрил договор в целом, но отказался упразднять униатскую церковь; напротив, король выпустил воззвание (универсал) ко "всему русскому народу", подтвердив и расширив указ короля Владислава IV от 1632 г. о равноправном статусе греко-православной и униатской церквей. Однако, когда греко-православный митрополит Киевский Сильвестр прибыл в Варшаву, чтобы занять свое место в сенате, согласно соответствующему условию Зборовского договора, он встретил такую сильную неприязнь со стороны римско-католических прелатов, что, по совету Адама Киселя, решил не настаивать на своем праве и спокойно вернулся домой. Кисель был назначен воеводой Киева.
Основные статьи Зборовского договора были объявлены в форме королевской грамоты к казацкой армии. Украинских крестьян предупреждали, что они остаются прикрепленными к владениям помещиков, и что попытки восстания будут подавлены совместными действиями польских и казацких войск.
Вслед за ратификацией Зборовского договора польские магнаты и дворяне с их свитами стали возвращаться в свои земли и пытаться восстановить господство над крестьянами. Последние, естественно, вовсе не были расположены смиренно соглашаться с возвращением крепостного права. Нужно было прибегать к насилию. В таких украинских областях, как Волынь, Подолия и Галиция, которые, согласно договору, не были включены в автономное казацкое государство, насилие приняло особенно жестокие формы. Помещики строили виселицы в своих владениях, чтобы казнить зачинщиков крестьянских бунтов, а все непокорные крестьяне были подвергнуты суровым наказаниям.
На землях казацкого государства землевладельцы вынуждены были вести себя осмотрительно и просили казацкие власти оказывать им помощь в осуществлении ими сеньоральных прав. Богдан Хмельницкий, поддерживаемый старшинами, не видел альтернатов тому, чтобы выполнять эти просьбы и выпустил несколько воззваний к крестьянам, приказывая им подчиняться господам. В некоторых случаях казацкие полки направлялись для подавления крестьянских бунтов. Такая политика со стороны гетмана и старшин вызывала гнев и негодование среди крестьян. Хмельницкого стали считать предателем народного дела. В Сечи начались волнения, поскольку там демократические традиции были всегда сильнее, чем среди реестровых казаков. Бунтовщики проголосовали за то, чтобы Хмельницкий был смещен со своего поста. Они выбрали нового гетмана, но Хмельницкий быстро подавил мятеж, и гетман, выбранный бунтовщиками, был казнен.