Потерпев неудачу на одном фронте и с одним предполагаемым союзником, Хмельницкий качнулся к другому союзнику, хоть уже и предававшему его, чтобы попытать счастье на другом фронте. Гетмана, как когда-то и князя Святослава, не оставляло желание закрепиться в Дунайском регионе. А для этого нужно было сделать первый шаг – реализовать ранее достигнутую договоренность с молдавским господарем о женитьбе своих детей. Зная, что поляки будут препятствовать этому браку, Хмельницкий уговорил крымского хана принять участие в новом походе на Молдавию. 22 мая в районе Каменец-Подольска объединенные силы казаков и крымских татар нанесли поражение сильной польской армии гетмана Калиновского, преградившей им путь. В ходе сражения погиб и польский полководец. Эта победа позволила Хмельницкому установить протекторат над Молдавией, женить сына и, оставив его там в качестве то ли соправителя, то ли своего наместника, вернуться на Украину.
Легкость доставшейся победы вскружила голову честолюбивому гетману. Ему вдруг показалось, что он в состоянии выполнить рекомендацию патриарха иерусалимского Паисия о создании союза всех греко-православных держав, и начал рискованную игру по установлению своего влияния и на Валахию, но переоценил свои возможности. Объединенными усилиями Валахии, Трансильвании и польских добровольцев молдавский господарь Лупул был отрешен от власти, а Тимофей Хмельницкий в одном из боев получил смертельное ранение.
Придунайская авантюра Хмельницкого завершилась полным провалом, однако гетман не хотел мириться с этим. В сентябре 1653 года он возглавил новый поход на запад. На этот раз, кроме крымских татар, его сопровождал большой отряд донских казаков. В районе Жванца, что на границе Браславского воеводства и Молдавии, ему преградила путь достаточно сильная королевская армия, посланная Яном-Казимиром для восстановления польского влияния в этом регионе. Поляки вновь оказались в невыгодном положении. Находясь в окружении, они испытывали острую нужду в продовольствии, фураже и боеприпасах. Начались болезни, а с ними и упадок боевого духа. Прошлогодняя трагедия Калиновского могла повториться с еще более тяжкими последствиями.
Но тут воюющие стороны получили информацию, круто изменившую военно-политическую ситуацию в Восточной Европе в целом. Оказывается, тайные переговоры с Москвой об оказании помощи казакам шли своим чередом и наконец 1 октября 1653 года благополучно завершились. Специально созванный для этого Земский собор проголосовал за принятие Богдана Хмельницкого и всего запорожского казацкого войска «с городами и землями» под покровительство царя Алексея Михайловича. Татары и поляки, увидевшие в этом решении угрозу своим интересам, тут же прекратили военные действия и вступили в переговоры, завершившиеся 5 декабря подписанием соответствующего договора, согласно которому татарам выплачивалась компенсация в размере ста тысяч злотых. Кроме того, им не возбранялось, следуя домой через Украину, взять себе какое-то количество полоняников. Король заявил было о своей готовности возобновить действие Зборовского договора и в отношении казаков, но время для подобных компромиссов уже ушло.
А 31 декабря Великое посольство московское в составе боярина Василия Бутурлина, окольничего Ивана Алферова и дьяка Лариона Лопухина приблизилось к Переяславлю. За пять километров от города его приветствовал полковник Павел Тетеря во главе шести сотен казаков, а у городских ворот царских посланцев встречали уже переяславский архиерей Григорий, духовенство и практически все население города. Всеобщее ликование от воссоединения Малой Руси с Великой Русью наводнило городские улицы. Прибывший 7 января 1654 года в Переяславль Богдан Хмельницкий на первой же встрече с Бутурлиным так оценил происходящие события: «Как орел закрывает свое гнездо (крыльями), так и государь (Алексей Михайлович) соизволил принять нас под свою высокую руку; Киев и вся Малая Русь – его царского величества вотчина».
На следующий день, 8 января, на центральной площади состоялось общее собрание (рада) горожан и делегатов из других городов. Смысл выступления Хмельницкого перед собравшимися сводился к тому, что шестилетняя практика украинской жизни без государя показала всю свою несостоятельность и что теперь нужно выбрать, чье предложение о покровительстве принять: турецкого ли султана, крымского ли хана, короля Польши или «великого государя, восточного царя». Первых двух он сразу отмел – мусульмане, третий не подходил по причине многочисленных «неправд» от польских вельмож. Оставался четвертый – родной по крови и по вероисповеданию «восточный православный царь», за которого присутствующие проголосовали единогласно. «А те, кто не согласится с нами, пусть идут куда хотят», – заявил гетман. Но таких на первых порах не оказалось.