Войска сошлись на границе Подолья и Волыни, под Пилявцами. У поляков не было порядка, три гетмана противоречили друг другу, их не уважали свои же подчиненные. Утром 8 сентября Хмельницкий ударил в лоб всеми своими силами, с боков на поляков напали татары. Первыми побежали гетманы, за ними конница и пехота. Пан Конецпольский, потеряв коня, поменялся одеждой с крестьянином и убежал. В течение пяти дней казаки гнали поляков, брали их в плен. Хмельницкому досталось 80 пушек и огромное количество оружия. Весь богатейший польский лагерь тоже достался казакам, по данным хронистов, его «оценили» в 10 миллионов злотых. Львовский летописец писал: «В чем кто мог, и с чем кто мог, и где кто мог, пушки и оружие и добро все оставив, убежали».
Казацкое войско выстроилось на поле победы. «Веди на ляха, кончай ляхов» – кричали казаки. После польского разгрома под Пилявцами Б. Хмельницкий пошел не вглубь Польской Короны, а ко Львову, который осаждал с 26 сентября по 16 ноября. В Галичине и на Западной Волыни с приходом казаков начались крестьянские восстания. Несмотря на то, что Львов был мощной крепостью, его двойные стены были обведены рвами и валами, Хмельницкий не стал разрушать древнейший и красивейший город, который только что оставил магнат и военачальник Иеремия Вишневецкий, ограничился получением выкупа, который отдал татарам, и пошел на Варшаву. Он остановился у Замостья и осадил его. Он ждал выборов нового короля, которые проходили в Варшаве, и для этого ожидания у великого политика и дипломата были свои веские причины. Выдающийся украинский историк Н. Полонская-Василенко писала:
«Не считаясь с разгромом польской армии, Хмельницкий считал, что воюет не с государством, не с королем, а со шляхтой. Он послал в Варшаву послов с требованием выбрать королем брата Владислава – Яна Казимира. Неясно, почему он настаивал на кандидатуре этого ограниченного малоинтеллигентного человека. Новому королю Хмельницкий ставил условия: амнистия для всех, кто участвовал в войне, прямое подчинение гетмана королю, отмена церковной унии, восстановление и обновление казацких прав, увеличение реестра казаков, право выхода в море и, наконец, территориальная автономия Украины.
Ожидая ответа, Хмельницкий остановился у Замостья, где и получил известие об избрании королем Яна Казимира. Причину, остановившую движение Хмельницкого на Польшу, интерпретируют по-разному. Главное – войско было усталым, в нем распространялись болезни, уже стояла поздняя осень и поход среди враждебно настроенного населения был очень опасным. Полковники не советовали Хмельницкому идти дальше. С другой стороны, шансы Польши значительно поднялись, так как в октябре 1648 года в Мюнстере был подписан мир, который закончил Тридцатилетнюю войну, и Австрия, союзница Польши, могла действовать на ее стороне».
Все это Хмельницкий знал и понимал, но была еще одна проблема – на королевский титул претендовал и Иеремия Вишневецкий, избранный командующим польской армией, ставший из православного католиком, имевший громадные богатства и земли, уважаемый и ценимый польской шляхтой, в то же время «ненавистник украинского народа», вызывавший ярость у казаков, боестолкновения с которым не приводили к чьей-либо победе – если бы этот энергичный и могущественный человек стал королем вместо ограниченного Яна-Казимира, то победа Хмельницкого над Польшей безусловно обошлась бы большой кровью и очевидно отодвинулась по времени. Если бы на сейме в Варшаве послы Хмельницкого не предупредили поляков о непримиримой войне до победного конца в случае избрания королем Польши «бешеного Яремы», то он вполне мог победить на королевских выборах.