Вырвавшийся из татарского плена Б. Хмельницкий в укрепленном лагере под Белой Церковью спешно собирал новые силы. В сентябре 1651 года, не надеясь более на поддержку Крыма, он отправил к московскому царю представительное посольство с просьбой о принятии Войска Запорожского и всей Украины под патронат Москвы. Тогда же польские войска, не сумев уничтожить отступавшие из-под Берестечка казацкие силы, в районе Василькова соединились с литовской армией Радзивилла и в начале сентября подошли к белоцерковскому лагерю гетмана. Начались ожесточенные бои, но взять лагерь и город полякам не удалось.
Боевые действия затягивались, в польской армии вспыхнула эпидемия, от которой умер заклятый враг Б. Хмельницкого и казаков И. Вишневецкий, а Потоцкий в панике писал королю, что овладеть казацким лагерем невозможно. По всей Киевщине разгоралась партизанская война, и гетман Радзивилл должен был оставить Киев, вновь занятый казаками местного полка. В создавшихся условиях в польском стане возобладала линия А. Киселя, стремившегося к скорейшему завершению войны путем переговоров. Мир нужен был и украинской стороне, поскольку отношения с Крымом были разорваны и Ислам-Гирей в любую минуту мог ударить в тыл. 18 сентября 1651 года был заключен Белоцерковский мир, условия которого были тяжелыми для украинской стороны: казацкий реестр следовало сократить до 20 тысяч; шляхте возвращались ее поместья; Войско Запорожское могло находиться только в Киевском воеводстве, а в главные украинские города предусматривалось введение польских гарнизонов.
Принимая эти унизительные условия, гетман и не думал мириться с поражением. Казаки и крестьяне не собирались подчиняться польской шляхте, против польских войск повсюду разворачивалась борьба.
Гетман Януш Радщивилл.
Сам Хмельницкий, к неудовольствию короля, развивал отношения с Москвой, Трансильванией и Швецией, фактически не выполняя своего обязательства сократить казацкое войско и ликвидировать полковую организацию. Польский сейм, собравшийся в Варшаве в феврале 1652 года, не утвердил условий Белоцерковского мира, юридически развязав Б. Хмельницкому руки.
Обе стороны открыто готовились к новой войне.
Весной 1652-го Хмельницкий направил левобережные полки на север, чтобы не допустить вторжения войск Я. Радзивилла, а сам с силами запорожцев и правобережных полков двинулся навстречу 20-тысячной польской армии М. Калиновского, занявшей Подолию и расположившейся лагерем на берегу Южного Буга близ Батога. 22–23 мая украинские силы смяли передовые отряды противника и, овладев переправой через реку, окружили вражеский лагерь. Ночью в польском стане начался бунт против Калиновского, облегчивший Богдану Хмельницкому полное уничтожение сил врага. В бою погиб и гетман Калиновский.
Эта блестящая победа явилась реваншем за неудачу под Берестечком и возвращала стороны к паритету сил 1649 года, с той лишь разницей, что благодаря инициативной дипломатии Б. Хмельницкого, против Речи Посполитой уже готовились выступить Трансильвания, Московское царство и Швеция. Власть Б. Хмельницкого вновь распространилась на все украинское Приднепровье с прилегавшими к нему районами Подесенья, Подолии и Волыни. Гетман, не скрывая возможного присоединения к Московскому государству, предложил королю восстановить мир на условиях Зборовского соглашения. В этом же направлении действовала венецианская дипломатия, стремившаяся к примирению и объединению польских и украинских сил для борьбы с Турцией. Однако польская сторона этих условий не приняла.
Свое влияние на Молдавию гетман усилил заключением в 1652 году брака своего старшего сына Тимоша с дочерью молдавского князя В. Лупула Розандой. Но брак этот оказался недолгим. В Молдавии шла упорная борьба за власть и позиции Лупула были непрочными. Тимош дважды ходил в Молдавию на помощь тестю с казацкими полками. Во время второго похода в сентябре 1653 года в бою под Сучавой Тимош был смертельно ранен и на руках у товарищей скончался. Случилось это вскоре после рождения у них с Розандой двух сыновей-близнецов. Похоронили Тимоша с воинскими почестями в Суботове, в Михайловском соборе, в присутствии совершавшего поездку по Украине патриарха Антиохийского.
После гибели Тимоша наследником Богдана стал его младший сын Юрий, не отличавшийся особыми способностями. Вскоре были выданы замуж дочери гетмана. Старшая, Екатерина, стала женой Даниила Выговского, брата пользовавшегося полным доверием Б. Хмельницкого генерального писаря Ивана Выговского. Степанида вышла замуж за героя Освободительной войны полковника Ивана Нечая. С представителями казацкой старшины были обвенчаны и две младшие дочери гетмана.