На опушке дубовой рощи показались группы казаков и татар, с которыми вступил в бой отряд передовой стражи. В это время король приказал строиться для боя. Боевой порядок состоял из трех частей: правое крыло – шляхтичи Подольского и Брацлавского воеводств, центр – ландскнехты и 500 гусар во главе с королем, левое крыло – шляхтичи из внутренней Польши.
Казаки вместе с татарами прежде всего нанесли поражение отряду Корецкого, остатки которого бежали в панике и укрылись в обозе.
Затем на опушке леса начали накапливаться группы татар и казаков, количество которых быстро увеличивалось. Большой отряд татарской конницы подскакал к правому крылу польского войска, выпустил тучу стрел, проскакал вдоль фронта и врубился в левое крыло. Это явилось сигналом общей атаки, которую начало украинское войско по всему фронту.
Три раза подавалось польское войско назад, и наконец левое крыло не выдержало и побежало. Король двинул на помощь ландскнехтов и рейтаров, а правое крыло боевого порядка контратакой пыталось спасти положение. Продвижение казаков удалось задержать до наступления темноты. Польские паны укрылись в обозе и начали его укреплять шанцами.
Ночью король собрал военный совет, на котором было решено написать крымскому хану письмо с обещанием всего, чего он пожелает, лишь бы хан отступился от Хмельницкого. В это время в лагере стал распространяться слух о том, что король якобы убежал. Началась паника, которую удалось прекратить с большим трудом.
Еще не были готовы окопы, когда рано утром 6 августа возобновился бой. Казаки атаковали противника с фронта, татары – с тыла. Несколько казачьих сотен Хмельницкий направил для захвата Зборова. Казаки ворвались в город, втащили на колокольню две пушки и стали обстреливать противника сверху.
Ни длинные пики гусар, ни огонь ландскнехтов не остановили казаков. Они были уже на валу, когда изменил татарский хан, который вынудил Хмельницкого прекратить бой и отвести казаков. Татары спасли от окончательного разгрома польских панов, которые стали теперь сговорчивее, и Хмельницкий 22 августа заключил с ними так называемый Зборовский договор. После подписания этого договора закончилось и «збражеское сидение», продолжавшееся свыше 5 месяцев. По Зборовскому договору казаки получили большие льготы: число реестровых увеличивалось до 40 тыс., король обещал платить казакам жалованье, хорошо снабжать их оружием и не отнимать вольностей.
Боевые действия на завершающем этапе первого периода освободительной войны показали, что украинское войско достигло положительного стратегического результата лишь тогда, когда восстание на Украине против шляхетского гнета приняло всеобщий характер, а казацкое войско превратилось в народное добровольное ополчение, главную массу которого составляли крестьяне. Народ Украины боролся за освобождение от феодального, национального и религиозного угнетения. Буржуазные историки (Костомаров и др.) извращают исторические события, отводя в ходе боевых действий решающую роль татарам. Татарская конница, несомненно, играла вспомогательную роль. Победу завоевало украинское войско своей кровью, героизмом и искусством командования всех ступеней. Союз с крымским ханом по своему существу имел политическое значение, так как исключал войну украинского народа на два фронта. Следует также отметить, что татары показали себя весьма ненадежным военным союзником. В бой они вступали лишь тогда, когда украинское войско дезорганизовывало противника и был очевиден положительный исход боевых действий. Под Зборовом татары своей изменой лишили Хмельницкого возможности разгромить противника.
Феодальные противоречия в Речи Посполитой (между королем и магнатами) являлись своего рода косвенным резервом основных движущих сил освободительной войны. Этим резервом умело пользовался Б. Хмельницкий для уничтожения противника по частям (Пилявцы, Зборов и Збараж). Более того, его политика была направлена на обострение и углубление этих противоречий, одним из стратегических следствий которых являлось дробление сил польской шляхты.
Главным тактическим недочетом в действиях польского командования являлось пренебрежение организацией войсковой разведки. Показания «языков» под пыткой считались основными и, как правило, достоверными источниками сведений о противнике. Этим обстоятельством пользовалось командование украинского войска, засылая в лагерь противника «языков», стойких патриотов, жертвовавших своей жизнью, чтобы дезориентировать польское командование в отношении замысла Хмельницкого и морально воздействовать на войско врага преувеличенными сведениями о своих силах. В этой войне украинское войско проявило искусство тактического маневра в полевом бою в различных условиях (в степи, в болотистой местности, в лесах), а также искусство организации засад.