После битвы под Пилявцами от блестящего шляхетского войска ничего не осталось. Дорога на запад была открыта. Подолия была полностью освобождена и пламя народного восстания перекинулось на Волынь и в Галицию. Чтобы не тратить время на захват замков, Хмельницкий оставлял вокруг них осадные отряды, состоявшие из мало маневренных крестьянских ополчений, а сам с основной массой казаков двигался на запад. 26 сентября его армия осадила хорошо укрепленный Львов. Поляки надеялись продержаться в городе до зимы, однако 5 октября М. Кривоносу удалось овладеть твердыней города — Высоким Замком. После этого горожане пошли на переговоры и Хмельницкий, не желая терять драгоценное время и отдавать город своей юности (здесь он учился в коллегиуме) на разграбление, ограничился получением большого выкупа.
Дальнейший путь гетмана лежал прямо на Польшу. В конце октября его войска осадили город-крепость Замостье, расположенный на границе украинской и польской этнических территорий. Но приближались холода, а утомленное войско не было готово к боевым действиям в зимних условиях. Понимая, что наступление на Варшаву в таких условиях не имело шансов на успех, гетман вступил в переговоры с польской стороной. Одновременно он завязал дипломатические отношения с царем Алексеем Михайловичем и турецким султаном Мухаммадом IV, внимательно следившими за изменениями на карте Восточной Европы. К концу года с избранным на королевский престол Яном II Казимиром, братом умершего Владислава, была достигнута договоренность и обе стороны в универсалах возвестили свои народы о наступившем перемирии.
От Замостья Хмельницкий направился в Киев, где 23 декабря 1648 года был триумфально встречен народом и духовенством во главе с митрополитом С. Косовым и находившимся тогда в городе патриархом Иерусалимским Паисием. В феврале 1649 года в Переяславе начались переговоры о всеобъемлющем мирном договоре. Власти Речи Посполитой, которую на переговорах представлял православный А. Кисель, путем уступок казачеству (увеличение реестра, льготы и привилегии) и лично Б. Хмельницкому (утверждение его гетманом) всячески стремились расколоть украинское казачество и крестьянство. Б. Хмельницкий и его полковники и старшины выставляли общенациональные требования: ликвидацию шляхетского землевладения, освобождение крестьянства, отмену унии и уравнивание в правах православных и католиков в пределах всего польско-литовского государства, введение казацкого самоуправления.
О выходе Украины из состава Речи Посполитой речь тогда не шла, хотя поляки соглашались на распространение власти казацкой администрации почти на всю территорию Украины. Но Б. Хмельницкий требовал достойного представительства Украины в сенате и других общегосударственных органах власти. Обеим сторонам было ясно, что исходя из столь разных установок договориться не удастся. Поляки, понемногу собираясь с силами, развернули боевые действия на Волыни и Подолии. В ответ на это в апреле 1649 года гетман разослал в полковые города приказ о подготовке к новому походу. В мае, когда польские войска уже были на марше, а к Киеву с севера подступали силы литовского гетмана Я. Радзивилла, Б. Хмельницкий утвердил свою ставку в Белой Церкви. Посланные им полки остановили наступление литовской армии у реки Припять, предотвратив опасность для Киева. Тогда же Хмельницкий отправил посольство в Москву с предложением начать совместную войну против Речи Посполитой. Царское правительство не решилось пойти на этот шаг, заняв выжидательную позицию. Вместе с тем оно не возражало против закупки украинскими казаками на территории Московского государства оружия и боеприпасов.
В начале лета 1649 года гетман направил свои главные силы на запад и в конце июня осадил выстроенный по последнему слову техники того времени Збараж, где были сосредоточены силы противника под командованием И. Вишневецкого. Туда же подступили союзные войска крымских татар во главе с ханом Ислам-Гиреем. На быстрое овладение этой твердыней надежды не было и гетман сделал все необходимое для ее продолжительной осады. В тяжелых боях обе стороны несли серьезные потери. 27 июля казаки пошли на генеральный приступ, но овладеть смогли только первой линией укреплений противника.