Естественно после такого дела, Дорошенко уже не мог примириться с Польшей, поэтому, опасаясь возмездия, он стал убеждать Адиль Гирея примириться с государем московским и в дальнейшем продолжать военные действия против Польши в союзе с Москвой. Этого поляки допустить не могли, поэтому в целях скорейшего заключения мирного договора пошли на уступки московской стороне в вопросе с Киевом. Наконец, 13 января 1667 года подписаны были договорные статьи мирного договора (получившего позднее название Андрусовского) сроком на 13 лет — до 1680 года. Собственно это было только перемирие, а над заключением окончательного мира стороны договорились продолжить работу и проводить совместные заседания. Этот договор, по существу зафиксировал реальное положение дел на тот момент — Польше возвращались территории в Литве, Белоруссии и на правобережной Украйне, кроме Киева, которые де-факто и так находились под ее властью, будучи отвоеваны у Москвы. За московской стороной оставался Смоленск и Заднепровье со всей Украйной по левому берегу Днепра.
Этот мирный договор вызвал сильные волнения на Левобережье. Казаки были недовольны его условиями, в их среде распространялись слухи, что царь заключил мир с королем для того, чтобы уничтожить казачество. Запорожцы даже перехватили царского посланника Лодыженского направлявшегося в Крым и убили его.
Между тем, доносы Брюховецкого и Мефодия друг на друга стали приносить свои плоды — в Москве начали с подозрением относиться к обоим. Побывав в столице на соборе, осудившем Никона, епископ по возвращению в Малороссию, понял это и стал искать примирения с гетманом. Он нуждался в гетманской поддержке, так как узнал, что на его место должен быть назначен Лазарь Баранович, ставший к тому времени черниговским епископом. Непонятно какую цель при этом преследовал Мефодий, но он стал склонять гетмана к измене Москве. Возможно, он надеялся, что это позволит ему удержаться в Киеве местоблюстителем.
Семена измены, брошенные на подготовленную почву, не замедлили дать всходы. Брюховецкий, наконец, понял, что с демонстрацией своей показной преданности Москве, он явно перегнул палку. Казаки не просто были им недовольны — они его ненавидели и от их мести Ивана Мартыновича не спасли бы ни боярский титул, ни царские воеводы. Единственный выход он видел в скорейшей измене царю, тогда еще можно было рассчитывать сохранить, хотя бы остатки своего влияния на казацкие массы.
В качестве своих первых шагов по пути предательства Брюховецкий завязал переписку со Степаном Разиным и донскими казаками, а также вошел в тайные сношения с Дорошенко и находившимся при нем митрополитом Тукальским, освобожденным из заточения. Дорошенко, идеалом которого, как и Богдана Хмельницкого, являлось создание независимого украинского государства, предложил ему остаться гетманом восточной стороны Днепра, если Брюховецкий соединится с ним и выступит против Москвы, перейдя в подданство турецкого султана. Эти условия лично Брюховецкого устраивали. Более того, он рассчитывал, что, в конечном итоге, Дорошенко сам откажется от гетманства, и тогда он станет владыкой обеих сторон Днепра.
Однако Брюховецкий понимал, что для реализации задуманного необходимо было заручиться поддержкой старшины. Собрав 8 февраля 1668 года в Гадяче полковников на тайную раду, он передал им условия Дорошенко. Дискуссия не понадобилась, все они готовы были перейти в турецкое подданство и изменить царю. Воистину правдивы слова Евангелия — не мечите бисер пред свиньями, ибо они оценить этого жеста не смогут, а набросятся и растерзают вас!
В этом предательском сговоре приняли участие полковники: нежинский Артем Мартынов, возведенный в эту должность после мятежа Матвея Гвинтивки, черниговский — Иван Самойлович, полтавский — Костя Кублицкий, переяславский — Дмитрий Райча, миргородский — Грицко Апостоленко, прилуцкий — Лазарь Горленко, киевский — Василий Дворецкий.
Задача изменников облегчалась тем, что волнения в Малороссии начались еще в конце 1667 года. Стихийные выступления казаков, мещан и других слоев населения против царских воевод прошли в ряде городов и местечек. Волновалось и Запорожье, фактически присоединившееся к Дорошенко.
Сразу же после тайной рады вспыхнуло восстание и в Гадяче. Брюховецкий предложил воеводе Огареву, у которого было всего 200 человек войска, покинуть город, но толпа не дала ему уйти. Часть людей Огарева была перебита, остальные вместе с самим воеводой захвачены в плен. Мятеж поднялся по всей Малороссии. Только в Киеве, Переяславле, Нежине и Остре воеводам удалось укрыться в замках, а в остальных городах они погибли вместе со своими служилыми людьми. Фактически уже к середине февраля вся левобережная Малороссия оказалась свободной от царских войск, везде восставшие торжествовали победу.
В Москве весть об измене Брюховецкого была воспринята не только с вполне понятной тревогой, но и с недоумением. Такого низкого коварства от боярина и гетмана в царском окружении никто не ожидал.