На следующий день после прихода под Хотин, не дав своему войску отдохнуть, султан повел его на штурм польского лагеря. Он самоуверенно заявил, что обедать будет только там. Всю силу своего удара турки направили на казаков с тем, чтобы разгромить сначала их, а потом уже покончить с коронным войском. Началось ожесточенное сражение. Войско султана встретило такой мощный отпор, что вынуждено было повернуть назад. Казаки преследовали врага.
После первой неудачи турки изменили тактику. Теперь основной удар направлялся на позиции, занятые польской шляхтой. На рассвете 26 августа, перегруппировав свое войско, султан напал на польский лагерь с нескольких сторон одновременно. Среди шляхты началось смятение. Дорогу врагу преградила челядь, т. е. те, кого паны всегда презирали. Челядь не только оттеснила турок, но, соединившись с казаками, стала преследовать их и ворвалась во вражеский лагерь. Казаки и челядь опрокидывали наметы, брали пленных, оружие, лошадей. «Запорожские казаки, — писал очевидец, — отбили несколько турецких пушек, но, не имея возможности увезти их, так как пушки были скованы цепями, подрубили под ними колеса».
Ходкевичу донесли, что кроме множества турецких воинов убиты трое и взяты в плен двое пашей, уничтожено 16 наметов и захвачено больше десяти пушек. Заслуга в отражении вражеского удара и на этот раз принадлежала не шляхетству, а рядовым воинам. Собеский говорит: «Толпа черни… а не оружие могущественного рыцарства поколебала грозную турецкую силу».
Вечером 30 августа неожиданно для врага казаки вместе с несколькими польскими отрядами ворвались в лагерь Османа. Опасаясь окружения, Осман с двумя обозами бежал из лагеря и остановился только через три мили. Для окончательного разгрома турок наступавшим необходима была поддержка. Однако коронный гетман под предлогом позднего времени приказал приостановить бой.
После неожиданного вторжения казаков и польских воинов в лагерь Османа турками, по словам Собеского, овладела паника: «Люди всех званий и сословий были в неописуемой тревоге; сам Осман, еще так недавно думавший, что нет никого в мире могущественнее его, теперь собственными глазами увидел всю шаткость своего положения». Султан заявил, что не будет ни есть, ни пить до тех пор, пока не покончит с казаками. В бессильной ярости он проклинал своих военачальников, говоря, что те, кто клялись ему драться, как львы, бежали в страхе. За каждую доставленную ему казацкую голову Осман II обещал награду золотом. Молдавский летописец Мирон Костин (1633–1691) писал в этой связи: «И стали татары нападать на окрестные селения, на крестьян… привозили целые горы крестьянских голов к султанским наметам, выдавая их за казацкие».
Убедившись, что польские военачальники избегают наступательных действий, султан решил перейти к осаде польского лагеря. Тем временем отправленные на Украину татарские орды опустошали Подолию, Буковину, Брацлавщину, Волынь и дошли до Галичины. Захваченные там пленные стали появляться в татарском лагере под Хотином, откуда слышались их стоны. Злодеяния татар и бездеятельность польских военачальников вызывали возмущение у казаков. «Ропот и недовольство, — замечает Собеский, — с каждым днем возрастали среди казаков». Ежедневно приходили они с жалобами к Сагайдачпому. Вскоре протест стал принимать открытый характер. Сагайдачный уведомил об этом Ходкевича и комиссаров (сейм 1621 г. назначил девять комиссаров, в их числе был и Я. Собеский), исполнявших при Ходкевиче обязанности советников, и просил заблаговременно помочь ему, чтобы предотвратить в войске бунт. Представители Ходкевича, отправленные к казакам, умоляли их и далее сражаться с врагом, обещая, что за всеми, кто сейчас находится в войске, будут признаны казацкие права.
После 30 августа в течение почти трех недель военные действия ограничивались небольшими стычками. Только по прибытии подкрепления — 25-тысячного войска Каракаша-паши — султан решился на штурм. 18 сентября с 11 часов утра до самого вечера грохотали турецкие пушки.
На казацкие и польские позиции без перерыва двигались вражеские войска. Казаки нанесли наступающему неприятелю неожиданный удар в тыл. Ворваться в польский лагерь туркам так и не удалось.
Хотя все атаки врага были отбиты, положение в польском лагере ухудшалось. Недоставало продовольствия, свинца для пуль, ядер, доброкачественного пороха. Вспыхнула эпидемия дизентерии. Войско стало таять. Вскоре умер великий коронный гетман Карл Ходкевич, и его булава была передана польскому гетману Станиславу Любомирскому. А о посполитом рушении, которое король собирал в Польше, не было никаких известий. Только в конце лета король выехал из Варшавы во Львов, где начал собирать посполитое рушение. Однако к нему прибыла, как пишет бискуп Пясецкий, лишь шляхта четырех воеводств.