Военные действия возобновились еще зимой, именно в феврале 1651 года. Во главе польского кварцяного войска снова стали коронный гетман Николай Потоцкий и польный Мартин Калиновский, которые успели высвободиться из татарского плена. Узнав, вероятно, о подданстве Хмельницкого Турции и замыслах последней на Каменец-Подольский, король двинул сюда Потоцкого. Калиновский расположил отряды около Бара. Польские жолнеры снова начали свирепствовать над русским населением. Собираясь с главными силами и ожидая орду, Хмельницкий пока выслал вперед брацлавского полковника Нечая, который стал под Красным. Тут Калиновский нечаянно напал на беспечных и упившихся казаков и поразил их, причем пал Нечай. Опустошив огнем и мечом несколько подольских городов, каковы Мурахва и Шаргород, Калиновский пошел на Винницу, лежащую на Южном Буге. Этот город занял полковник Богун, известный своей храбростью и находчивостью. Он устроил полякам засаду, подрубив лед на реке и покрыв его соломой, поляки наскакали на засаду, и много их тут потонуло. Много неприятелей было истреблено ударившими на них казаками. Калиновский потерял весь свой обоз и ушел в Бар.
Весной 1651 года сам король выступил в поход, собирая вокруг себя посполитое рушене. Воевода семиградский Ракочи, по условию со своим союзником Хмельницким, предполагал напасть на Краков; чтобы облегчить ему это нападение, агенты казацкого гетмана взбунтовали татранских горцев-крестьян против панской власти. Но это движение скоро было подавлено; а предводитель крестьян некий Наперский был взят в плен надворным отрядом краковского епископа и посажен на кол.
Ян Казимир, соединив под своим начальством и кварцяное войско, и посполитое рушене, в половине июня стал обозом на болотистых берегах Стыря под Берестечком. Говорят, силы его простирались до 100 000 – число, давно уже не слыханное в летописях Польши. Сюда же придвинулись гетман Хмельницкий и хан Ислам-Гирей со своими полчищами; соединенные их ополчения числом своим, по-видимому, превышали польское войско. Два дня с той и другой стороны выходили из обоза части войск и сражались с переменным счастьем, взаимно испытывая силы противников. Как и под Зборовом, король обнаружил много личной храбрости и распорядительности. Вечером второго дня на военном совете решено было произвести общий и дружный удар. На следующее утро король вывел в поле все войско, и завязался бой по всей линии. После полудня Еремия Вишневецкий, предводительствуя одним крылом, стремительным движением вперед отрезал казаков от татар и тем обеспечил победу полякам; их артиллерия довершила ее. Какой-то панический страх напал на крымцев, непривычных к правильному, упорному бою: хан, смотревший на битву с возвышенного места, первый бросился бежать, а за ним побежала и вся орда. Казаки, однако, продолжали храбро биться с неприятелем. Но тут произошло что-то непонятное с их вождем. Вместо того чтобы еще крепче сплотить и одушевить свои полки, он покинул их и, сопровождаемый писарем Выговским и сыном Тимофеем, поскакал вслед за ханом, догнал его и уговаривал воротиться, упрекая в измене. Хан оправдывался тем, будто, видя бегство своих татар, поскакал им на отсечь. Части орды он приказал вернуться на помощь казакам; но и эта часть, не дошедшая до Берестечка, опять повернула назад в степи. Хмельницкий также не вернулся в свой обоз, а, расставшись с ханом, поехал на Украину. Очевидно, он поддался чувству робости и самосохранения, не доверял собственному войску и боялся попасть в плен к полякам. Меж тем казаки воспользовались наступившей ночью, чтобы возвести сильные окопы. Все попытки неприятелей взять их штурмом были отбиты. Еще несколько дней казаки мужественно оборонялись; но отсутствие гетмана неизбежно повело за собой внутренние раздоры: хотели поставить себе нового гетмана; сначала выбрали полковника Джаджалы; потом отставили его и выбрали полковника Гладкого; но и его мало слушались. Пытались вступить в переговоры с поляками; но те требовали прежде всего выдачи пушек, знамен и боевых запасов. Особенно выступило наружу разъединение реестровых с по-казачившейся чернью. Дело кончилось тем, что в одну ночь Богун с реестровой конницей ушел тайком из обоза и прорвался сквозь неприятелей. Пешая чернь, видя себя покинутой на жертву полякам, частью успела разбежаться в разные стороны, частью была истреблена врагом, а частью перетонула в соседних трясинах и болотах. Весь обоз с пушками и запасами достался неприятелям.