Именно в это время Москва оказывала на Хмельницкого давление в связи с Анкудиновым. В августе 1650 г. царские посланники в Польше направили свое доверенное лицо Петра Протасьева к киевскому воеводе Адаму Киселю с требованием выдачи Анкудинова. Кисель передал Анкудинова Хмельницкому. В сентябре 1650 г. Хмельницкий во время переговоров с Протасьевым притворился, что ничего не знает о месте пребывания Анкудинова, и дал Протасьеву разрешение искать самозванца. Поиски оказались безуспешными, но когда новый посланник Василий Унковский приехал в Чигирин из Москвы, Анкудинов, который в это время находился в Киеве с Адамом Киселем, согласился встретиться с ним. Анкудинов не соглашался возвращаться в Москву до тех пор, пока Унковский не даст ему гарантий в том, что ему не будет причинено никакого вреда. Сделать это Унковский отказался.
Несмотря на все эти затруднения, у Хмельницкого не было желания поддерживать крымского хана в его предполагаемой войне против Москвы. Он посоветовал хану заменить войну с Москвой нападением на Молдавию, чтобы поставить под свой контроль господаря Лупула, который, хоть и являлся вассалом султана, оскорбил его некоторыми своими недавними действиями. К тому времени Хмельницкий получил донесения о тайных переговорах Лупула с поляками и испытывал подозрения по поводу будущих намерений господаря. Более того, в 1645 г. старшая дочь Лупула Елена была отдана замуж за литовского гетмана Радзивилла. А привлечение Литвы на свою сторону было любимым проектом Хмельницкого на протяжении последних двух лет. Подключая к своей политике пути установления супружеских отношений, теперь Богдан Хмельницкий непосредственно рассматривал возможность партии между своим сыном Тимофеем и второй дочерью Лупула Роксандой. Было ясно, что Лупул без принуждения не согласился бы на это.
Молдавия была процветающей страной, и Лупул был чрезвычайно богат. Планируя набег на Молдавию, татары предвкушали ценную добычу. Поэтому хан согласился отложить спланированный поход на Москву и послать татарское войско на Яссы под командованием калги (наследника ханского трона). Корпус казаков возглавлял Тимофей. Таким образом, два вассала султана: гетман и крымский хан напали на третьего, по всей видимости, без какого либо приказа со стороны султана (август 1650 г.). Татары разоряли страну по мере прохождения по ней. Столицу Лупула — Яссы, разграбили вместе казаки и татары. Лупул бежал в бывшую столицу Молдавии Сучаву и запросил мира. Он был вынужден заплатить большую контрибуцию татарам и заключил союз с казаками. В дополнение к союзу Лупул обещал отдать Роксанду замуж за Тимофея Хмельницкого, который, таким образом, становился в перспективе шурином Радзивилла.
Поляки были разгневаны и удручены молдавским походом Хмельницкого, поскольку они считали Лупула польским вассалом. Партия войны быстро стала набирать влияние в Варшаве. Её главный противник канцлер Оссолинский, в дни молдавской похода Хмельницкого, умер. Под влиянием магнатов на его место был назначен епископ А. Лещинский. Николай Потоцкий, возвратившийся из татарского плена в марте 1650 г., и Иеремия Вишневецкий стали главными выразителями общественного мнения.
Была выдвинута мысль о начале превентивной войны против казаков. Магнаты опасались, что народное движение захватит польских крестьян. На чрезвычайной сессии в декабре 1650 г. сейм принял решение о всеобщей мобилизации польской и литовской армий, а также о большом повышении налогов в связи с предстающей войной. Было решено также пригласить наемные войска из Германии (после окончания Тридцатилетней войны почти повсеместно в Европе было огромное количество свободных профессиональных солдат).
В декабре 1650 г. посланники Хмельницкого возвратились из Константинополя с известиями о том, что торжественная грамота султана, объявляющая о его протекторате над казацкой армией, будет вскоре готова. Эта грамота была выпущена в конце февраля или начале марта 1651 г. Султан обещал казакам полную поддержку. К тому времени уже началась война между поляками и казаками. Обещанная помощь султана выразилась только в том, что он убедил крымского хана оказывать казакам полную поддержку.
В феврале 1651 г. авангард польской армии вторгся в пределы Браславской области и нанес поражение браславскому казацкому полку. Его полковник Данило Нечай, один из наиболее популярных казачьих старшин, был убит. Для многих казаков и крестьян смерть Нечая явилась дурным предзнаменованием для дальнейшего хода войны. Раздавались даже голоса, обвиняющие Хмельницкого в том, что он преднамеренно не стал оказывать помощи Нечаю.
В мае произошла личная трагедия в жизни Хмельницкого. Его сын сообщил из Чигирина, что его (Тимофея) мачеха Елена (вторая жена Богдана Хмельницкого) вступила в любовную связь с домоправителем гетмана. Богдан приказал Тимофею сразу же казнить обоих любовников. Когда он получил известия о том, что приговор приведен в исполнение, он почувствовал себя настолько опустошенным, что на протяжении нескольких дней никто не осмеливался приблизиться к нему. Какое-то время после этого он был в состоянии нервного стресса, и его силы были подорваны. Костомаров считает это событие важной психологической причиной последующих неудач.
Основные силы казаков и поляков встретились в июне около Берестечка (в Волыни). Поляки появились первыми. К тому времени среди их предводителей чувствовалась сильная напряженность, вызванная известиями о крестьянских бунтах в Краковском и прочих районах. Особое подразделение, состоявшее из двух тысяч солдат, должно было срочно направиться к Кракову. Польская армия была хорошо вооружена и экипирована и имела мощную артиллерию. Хотя казацкие силы численно превосходили польские, они состояли, главным образом, из крестьян, которые вступили в ряды казацкого войска и были плохо вооружены и обучены. Крымский хан привел с собой много всадников, но он не намеревался бросать против поляков сразу все свои силы. План хана план состоял в том, чтобы придержать основную часть татарской армии до решающего момента сражения, чтобы сыграть ту же самую роль посредника между казаками и поляками, которую он столь успешно сыграл в собственных интересах в Зборове двумя годами раньше. Разрушительная мощь польской артиллерии вызывала у татар еще меньшее желания воевать. На третий день (20 июня) хан отступил примерно на две мили. Хмельницкий и войсковой писарь Выговский отправились в лагерь хана, чтобы убедить его вступить в бой. Вместо этого, хан увел татар в степи и забрал с собой Хмельницкого и Выговского. Когда, в конце конов, хан освободил их, то они отправились в Корсунь для вербовки новой армии. Хотя он и был увлечен организационной деятельностью, Богдан Хмельницкий нашел время на то, чтобы жениться в третий раз. Его новая невеста Анна была богатой казацкой вдовой, сестрой двух влиятельных казацких старшин — Ивана и Василия Золотаренко.
Тем временем, казацкая армия у Берестечка могла оказывать сопротивление натиску поляков на протяжении еще десяти дней после бегства татар, после чего те казаки, которым удалось выжить в этой бойне, бежали через болота. Положение казаков еще совсем ухудшилось, когда 25 июня литовская армия Радзивилла захватила Киев.
Казалось, что Польша выиграла решающую битву и сможет теперь применить те же карательные меры против казаков, что и в 1638 г. Однако сами поляки понесли столь значительные потери в битве при Берестечке, что мобилизованные войска не испытывали желания продолжать войну. Большинство возвратилось домой. Задача справиться с казаками была предоставлена солдатам регулярной армии (их было около двадцати тысяч) под командованием королевских и полевых гетманов Потоцкого и Калиновского. Лидер польских непримиримых, князь Иеремия Вишневецкий умер 3 августа 1651 г.
После целого ряда стычек поляки и казаки пришли к обоюдному решению, что лучше сесть за стол переговоров. 18 сентября, Белой Церкви был заключен мирный договор. Вновь была подтверждена автономия казаков, но большая часть условий нового договора была неблагоприятна для них. Количество реестровых казаков было уменьшено до двадцати тысяч. Казацкой территорией теперь признавалась только Киевская область. Браславская и Черниговская области были возвращены полякам.
3 января 1652 г. в Варшаве собрался сейм. Утверждение Белоцерковского договора явилось одним из главных пунктов его программы. Заседания сейма проходили бурно из-за распрей между различными фракциями. Наконец, один из делегатов, Сицинский, прервал заседание заявлением, что он не допустит дальнейших дискуссий. Это было эффектное применение знаменитого liberum veto в польском парламенте. Сейм Белоцерковский договор не утвердил.
Тем временем, польские землевладельцы возвратились на свои земли на Украине в мрачном и мстительном настроении. Крестьяне во многих местах немедленно начали бунтовать против них. На казацких землях (теперь ограниченных областью Киева) Хмельницкий следовал своему прежнему принципу верности договору и посылал казаков для усмирения крестьян. В районах Браслава и Чернигова поляки могли действовать так как им угодно, и не тратили лишних усилий, чтобы наказывать непокорных крестьян, тысячи которых искали убежища в Московии. Московское правительство предоставило им земли в верховьях Дона и Верхнего Донца, а также гарантировало освобождение от налогов на тех условиях, что они будут оказывать поддержку московитам, отражая татарские набегов. Поселения такого типа назывались слободами (искаженное от "свобода"). Это явилось началом заселения земель, впоследствии известных как Слободская Украина (Харьковская и Воронежская области).