Отдельные источники донесли до нас сведения об участии Хмельницкого в составе казацкого войска в боях с татарами и турками (в частности, о взятии им в 1629 году в плен двух князей из рода Кантемиров) и в Смоленской войне 1633–1634 годов. За проявленную доблесть король Владислав IV наградил его золотой саблей.
С середины 30-х годов Богдан Хмельницкий занимал пост писаря (главы канцелярии) Войска Запорожского и участвовал в разработке официальных документов, в том числе посланий сечевого казачества королю и сейму.
Весной 1637 года вспыхнуло восстание под предводительством П. Бута (Павлюка). К концу года оно было подавлено, но весной 1638-го, возглавленное Я. Остряницей (Острянином) и Д. Гуней, разгорелось с новой силой. Усилиями коронного гетмана С. Потоцкого полякам и на этот раз удалось одержать победу. По Украине развернулись репрессии, тысячи казаков, не внесенных в реестр (который сокращался до шести тысяч), объявлялись крепостными. Но это, не решив ни одной острой проблемы, лишь загнало их вглубь. Новый взрыв народного негодования был неизбежен. С осени 1637 года Чигирин стал центром повстанческого движения.
Жестокое подавление восстания 1638 года укрепило польское господство в Украине на десятилетие, называемое в польской историографии «золотым покоем». Чтобы не допустить запорожцев в подвластные полякам земли Украины выше Порогов, в районе современного Днепропетровска была построена крепость Кодак. Осматривая ее в 1639 году, коронный гетман Конецпольский не без злорадства поинтересовался у присутствовавшего там Хмельницкого, как он находит ее расположение и укрепления, на что тот коротко ответил латинской поговоркой: «Созданное руками, руками и уничтожается». Осенью 1648 года казаки овладели этой крепостью.
Назначенный в Украину для окончательного ее усмирения коронный гетман Конецпольский относился к казацкой старшине и лично Богдану Хмельницкому с нескрываемой враждебностью. По словам одного из польских хронистов, перед смертью он высказывал сожаление, что Хмельницкий еще жив и может причинить Речи Посполитой много зла, «ибо никогда еще среди казаков не было человека таких способностей и ума», и даже советовал своему сыну, наследовавшему его посты в Украине, «найти против Хмельницкого какое-нибудь обвинение и изжить со света».
В 1640 году запорожские и донские казаки во главе с Д. Гуней выступили в поход против турков. В этом походе участвовал и Б. Хмельницкий. В то время он уже настолько выделялся среди казацкой старшины, что им заинтересовалось французское правительство, пытаясь привлечь на службу. Внимание правившего тогда во Франции кардинала Мазарини на будущего гетмана обратил французский посол в Варшаве граф де Брежи, называя Хмельницкого полковником и характеризуя его как способного полководца, пользующегося уважением при польском дворе, а после личных переговоров с ним сообщал, что это «человек образованный, умный, сильный в латинском языке».
В марте 1645 года Богдан Хмельницкий со старшинами Иваном Сирко (будущим атаманом запорожцев) и Солтенко морем через Гданьск отправились во Францию. Хмельницкий лично вел переговоры с высшим французским командованием, предлагая набрать из казаков 1800 человек пехоты и 800 всадников. По заключенному соглашению запорожский отряд в 2500 человек под командованием И. Сирко осенью того же года прибыл во французский порт Кале и вскоре, действуя как самостоятельное подразделение, отличился при взятии города-крепости Дюнкерк. Десять лет спустя, встретившись с французским послом, Хмельницкий с теплотой отзывался о Франции, и особенно о ее прославленном полководце, герое Тридцатилетней войны принце Конде.
Но если Тридцатилетняя война подходила к концу, то против Османской империи намечалась новая коалиция, в состав которой должны были войти Испания, Венеция и Австрия. Дипломаты этих стран при содействии папы римского стремились привлечь на свою сторону Речь Посполитую и Запорожскую Сечь, но действовали тайно, опасаясь негативной реакции польского сейма.
В апреле 1646 года по приглашению короля в Варшаву прибыла представительная делегация украинского казачества. На тайном совещании стороны договорились, что запорожцы на 60 кораблях выступят в поход на Черное море. На подготовку им было передано 6 тысяч талеров. Тогда же Владислав IV пообещал расширить казацкий реестр до 12 тысяч. Гетманом предстоящего морского похода король назначил Б. Хмельницкого и вскоре через канцлера Оссолинского, посетившего Запорожскую Сечь, передал ему гетманскую булаву. Однако королю не удалось сохранить в тайне свои планы, и в октябре 1646 года сейм высказался против войны с Турцией.