В 1658 г. боевые действия между Речью Посполитой и Россией возобновились, а антицарские выступления приобрели характер народной войны, которая к лету 1659 г. охватила всю территорию Беларуси. Также развернулась борьба между российскими войсками и казаками. Одновременно продолжались военные действия со Швецией. 3 мая 1660 г. Швеция и Речь Посполитая подписали Оливский мирный договор, что позволило Речи Посполитой перебросить в Беларусь все польское войско, нанесшее русской армии ряд поражений. Летом под Ляховичами разгромили группировку воеводы И. Хованского, а осенью на Могилевщине около р. Баси разбили армию Ю. Долгорукого. Во многих городах произошли выступления против царских гарнизонов. Жители Могилева, сдавшие московским стрельцам город без боя, не выдержали их издевательств и бесконечных грабежей. 1 февраля 1661 г. они восстали и в течение нескольких часов уничтожили весь семитысячный царский гарнизон. За этот подвиг город получил герб и был приравнен по своим правам к столице Вильно. 2 декабря 1661 г. была освобождена столица ВКЛ Вильно. Дальнейшие военные действия велись с переменным успехом и закончились подписанием в январе 1667 г. в д. Андросово недалеко от Мстиславля мирного соглашения сроком на 13,5 лет. Смоленское воеводство, Левобережная Украина и Киев отходили Московскому государству, а земли Белорусского Подвинья возвращались ВКЛ. Сотни тысяч пленных оставались в Московском царстве.
Многолетние военные действия, политика тотального опустошения земли и вывоза пленных привели Беларусь к демографической и хозяйственно-экономической катастрофе, на столетие отбросив ее назад. Население сократилось с 2,9 до 1,4 млн человек. Особенно пострадали Витебское, Полоцкое и Минское воеводства. Большинство людей гибло не в битвах, а от голода и эпидемий.
Второй этап войны (1707–1709 гг.) характеризуется в основном боевыми действиями между русской и шведской армиями. Летом 1708 г. возле м. Головчин (Могилевщина) произошло сражение, в котором 36-тысячная российская армия была разбита вдвое меньшей шведской. Далее шведы без боя заняли уже опустошенный русскими Могилев. Начались трудности в обеспечении армии продовольствием и фуражом. Тогда Карл XII решил использовать помощь гетмана Левобережной Украины И. Мазепы и повернул на юг. С этого момента удача отворачивается от Карла XII. 28 сентября 1708 г. русские возле д. Лесная перехватили шведский обоз (7 тыс. подвод со снаряжением) под охраной генерала Левенгаупта. Шведы потеряли 9 тыс. убитыми, около 1 тыс. пленными. Это ухудшило положение армии Карла XII и сказалось на исходе Полтавской битвы. Она состоялась 27 июня 1709 г. в окрестностях украинского г. Полтава, где Петр I победил в генеральном сражении Карла XII. Шведы и казаки потеряли более 9 тыс. человек убитыми и около 3 тыс. пленными, русские – около 1300 человек убитыми и 3 тыс. ранеными. Раненый Карл XII и вместе с ним Мазепа бежали в Турцию. Победа под Полтавой обеспечила перелом в ходе войны. Был восстановлен русско-саксонский союз. С. Лещинский бежал во Францию; королем Речи Посполитой магнаты вторично объявили Августа II Сильного.