В начале апреля, вернувшись на Сечь, Хмельницкий объявил Польше войну и был избран гетманом.
В Корсуни коронный гетман Стефан Потоцкий, имевший под своей командой 30 тысяч человек, решил подавить восстание еще до того, как мятежники появятся в густонаселенных областях Украины. По Днепру на лодках спускалось войско гетмана Барабаша, который вел на соединение с коронными силами 6 тысяч «реестровых» казаков.
В третью неделю мая Потоцкий выслал в Великий Луг навстречу Хмельницкому корпус из 12 тысяч человек. Не сомневаясь, что поляки легко разгромят казаков, коронный гетман доверил командование своему сыну, давая ему возможность показать себя. Но отряды запорожцев перехватили на Днепре «реестровых» казаков и убедили их выступить на стороне восставших (гетмана Барабаша убили, а труп выбросили в реку). 19 мая Хмельницкий атаковал Стефана Потоцкого у протоки Желтые Воды. Запорожцы ударили с фронта, а буджакские татары — с тыла; весь польский корпус полег на поле боя, за исключением одного человека, который прибежал в Корсунь и сообщил о разгроме, где его сначала приняли за сумасшедшего!
Усилив свое войско «реестровыми» казаками, Хмельницкий пошел на Корсунь, а в тылу у коронного гетмана поднялся весь край. Потоцкий потерял голову и начал отступать; 28 мая казаки догнали его и в битве у Крутой балки наголову разгромили весь его корпус. Было убито 7 тысяч поляков, а 9 тысяч — взято в плен; спастись удалось лишь 2 тысячам кавалеристов. Самого Потоцкого, заковав в цепи, отвезли в Крым и передали в руки татарского хана, откуда его выкупили за огромные деньги.
Весть о победах Хмельницкого разнеслась по всей Украине, и народ восстал. Вся Правобережная Украина и все земли Левобережной — от Переяслава до Полтавы — за невероятно короткое время были полностью очищены от польских помещиков и небольших отрядов регулярных войск. Хмельницкий показал себя умелым тактиком — и в руководстве восстанием, и в бою. Пока в Белой Церкви шло формирование огромного казацкого войска, небольшие отряды запорожцев отправились в те районы Польши, где помещики чувствовали себя еще в относительной безопасности, намереваясь поднять крестьян на восстание. Знаменитые запорожские полковники: Богун, Нечай, Ганжа, Перебийнос и Морозенко проникли в Брацлавскую область и Подолию. Другие отряды появились в Нежинской, Черниговской и Новгород-Северской землях, где после захвата Польшей Северской области под защитой регулярных войск быстро развивалось польское землевладение. К июлю восставшие освободили от поляков всю Северскую землю — от Нежина до Стародуба и Новгорода-Северского.
По всей стране бушевал «ад кромешной злобы»: крестьяне убивали помещиков и жгли их поместья. Повсюду шла охота на дворян, католических и униатских священников и евреев. Их ослепляли, жгли, обезглавливали и, уложив между досками, распиливали пополам. Восставшие штурмом взяли замок Бар и предали смерти тысячи поляков и евреев, которые надеялись отсидеться за его стенами. На Волынской земле князь Иеремия Вишневецкий с точно такой же жестокостью наказывал крестьян. Людей казнили в его присутствии, и он в исступлении кричал палачам: «Мучьте их так, чтобы они почувствовали, что умирают!» В ответ на зверства Вишневецкого запорожцы убивали всех дворян, священников и евреев, которые попадали к ним в руки. Под Тульчином князю Яну Четвертинскому его собственный мельник отрубил голову, а запорожец Остап изнасиловал его жену.
К концу лета на границах Волыни и Галиции поляки собрали новую армию для защиты территории республики от приближавшихся казаков. Эта армия насчитывала 40 тысяч бойцов и 100 пушек. Среди массы людей большинство составляли шляхтичи-ополченцы, которые были похожи на павлинов. Они вырядились в меха и шелка, словно ехали не на битву, а на свадьбу. Хмельницкого со всем его войском они искренне презирали. «Все это быдло надо разогнать плетьми, а не пачкать о них мечи», — заявляли они. Польских шляхтичей подкрепили отрядом немецких наемников, но после трех дней сражения под Пилявцами последние остатки былой польской славы развеялись по ветру: «Степь на многие мили вокруг была усеяна трупами; говорят, что после окончания битвы казаки захватили добычи на 10 миллионов гульденов».