Промолдавська політика Б. Хмельницького (шлюб його сина Тимоша з донькою молдавського правителя Лупула Розандою) призвела до ускладнення міжнародного становища України. Проти включення Молдавії у сферу політичних інтересів України виступили Османська імперія, Валахія, Трансільванія (Семигороддя). Сформувалася антиукраїнська коаліція у складі Речі Посполитої, Валахії, Трансільванії, а згодом і Молдавії (після державного перевороту і повалення влади Лупула). У боротьбі за молдавський престол Тиміш Хмельницький загинув. Козацька армія не могла успішно протистояти силам антиукраїнської коаліції.
Ускладнення внутрішнього становища України стало результатом тривалих війн, які призвели до значних людських втрат, погіршення економічного становища, спустошення земель, зневіри й розчарування серед населення.
Восени 1653 р. відбулася битва між українсько-татарськими та польським військами біля містечка Жванець на Поділлі. Польська армія опинилася в оточенні. Однак кримський хан знову зрадив українську сторону і пішов на переговори з королем, які завершилися 15 грудня 1653 р. Кам’янецькою угодою. Вона передбачала відновлення прав і вільностей козацтва, передбачених Зборівським договором.
Гетьман і старшина все більше переконуються в тому, що без надійної допомоги іззовні неможливо забезпечити перемогу над поляками і зберегти козацьку державу. Таку допомогу можна було отримати від Туреччини або Москви. Старшина більше схилялася до союзу з Москвою, ідея такого союзу підтримувалася і широкими масами населення. Це зумовлювалося приналежністю росіян і українців до православної віри, близькістю їхніх мов, культур. Українська сторона, починаючи з 1648 р., неодноразово зверталася до Москви з проханням про допомогу. Москва реагувала надзвичайно обережно, очікуючи, поки козаки й поляки не виснажать одне одного. У 1653 р. Б. Хмельницький звернувся до царя з конкретними пропозиціями тісного союзу, погрожуючи, що укладе союз із Туреччиною. Цар Олексій Михайлович терміново скликав Земський собор, який 11 жовтня 1653 р. прийняв рішення про прийняття Війська Запорозького під протекторат московського царя. В Україну для переговорів з гетьманом було вислане спеціальне посольство на чолі з боярином Василем Бутурліним.
8 січня 1654 р. в Переяславі відбулася загальна Військова рада, яка прийняла рішення про перехід України під зверхність царя. Царські посланці привели українське населення до присяги на вірність російському цареві. Але не скрізь присягали охоче: виникла опозиція в Києві, відмовилися присягати деякі полки, відомі полковники І. Богун та І. Сірко.
У Переяславі були складені так звані Переяславські статті, які визначали умови приєднання України до Росії. Цар ратифікував ці статті в березні 1654 р., тому інша їхня назва — «Березневі статті».
Основні положення
• Україна (територія колишніх Київського, Чернігівського і Брацлавського воєводств) переходила під протекторат Росії.
• Влада в автономії залишалася за гетьманом, якого обирає військо і затверджує цар; передбачалася пожиттєвість влади Богдана Хмельницького.
• Встановлювалась кількість козацького війська — 60 тис. осіб.
• Міста зберігали право на самоуправління.
• Визнавалася самостійність української православної церкви.
• Україна отримала право вести власну зовнішню політику, крім відносин з Польщею і Туреччиною.
• Передбачалися спільні воєнні дії України і Росії.
Спираючись на підтримку Москви, Б. Хмельницький сподівався завершити, нарешті, війну проти Польщі, розширити і зміцнити козацьку державу.
У 1656 р. цар уклав з поляками Віленський мир. На зближення з Польщею Москва пішла з метою спільної боротьби проти Швеції, яка значно посилила свої позиції в Прибалтиці. У свою чергу гетьман відкрито звинуватив царя в порушенні Переяславської угоди, продовжував війну з Польщею і здійснив кроки до створення нової антипольської коаліції: уклав союз із Семигородським князівством, вів переговори зі Швецією, яка обіцяла сприяти створенню самостійної Української держави. Дії Б. Хмельницького призвели до загострення російсько-українських відносин. Але в напружений момент стосунків з Москвою, уражений звісткою про поразку українсько-семигородського війська від Польщі, 27 липня 1657 р. Б. Хмельницький помер. Гетьмана поховали в Суботові, у збудованій ним Іллінській церкві, де вже покоїлося тіло старшого сина Тимоша.