Питання про рік завершення і періодизацію Національно-визвольної війни залишається дискусійним. Існує розповсюджена точка зору, що 1657 р. слід вважати роком завершення війни. Також у сучасній історичній літературі висловлюється цікава думка про те, що хронологічні межі війни слід визначати 1648—1676 рр., і про наявність у подіях цих років в Україні елементів революції, оскільки боротьба була спрямована на встановлення нової за своєю суттю моделі соціально-економічних відносин.
Період 1648—1652 рр. був часом найбільшого розмаху національно-визвольної і соціальної боротьби. Основним завоюванням українців стало виборення державної незалежності.
Часи після червня 1652 р. характеризувалися погіршенням економічного і геополітичного становища козацької України, різким загостренням соціально-політичної боротьби, що вилилася в громадянську війну і призвела до розколу козацької України на два гетьманства — Правобережне і Лівобережне.
У січні 1648 р. Б. Хмельницького було обрано гетьманом. Він звертається до українського народу із закликом підійматися на боротьбу проти польсько-шляхетського гніту. Повстанський рух дуже швидко набуває всенародного характеру і охоплює всю Україну.
У березні 1648 р. Б. Хмельницький уклав військово-політичний союз із Кримським ханством. Гетьман пішов на цей непопулярний крок, щоб позбавити себе війни на два фронти та зміцнити військо за рахунок татар. У ході війни татари неодноразово зраджували українську сторону, оскільки переслідували мету послабити Річ Посполиту, але й не дати можливості постати сильній козацькій державі.
На початку березня між коронним гетьманом Миколаєм Потоцьким і Б. Хмельницьким тривали переговори. Б. Хмельницький сформулював вимоги повсталих: скасування Ординації 1638 р., отримання автономії для козацької України в складі Польщі; виведення польських військ з українських територій. У відповідь на це війська Речі Посполитої вирушили на Запорожжя з метою придушити повстання.
У квітні—травні 1648 р. козацько-татарське військо розгромило польську армію на річці Жовті Води. Три тисячі поляків потрапили в полон. Частина реєстрових козаків на чолі з Філоном Джеджалієм перейшла на бік повстанців. У травні 1648 р. козаки й татари завдали нищівної поразки польській армії під Корсунем: у полон потрапили 8,5 тис. вояків, у тому числі командувач польського війська гетьман Потоцький. Розгром польського війська сприяв активізації народно-повстанського руху. Українці висунули вимоги відновити всі козацькі права і вільності й утворити українську державу із чіткими кордонами. Польща їх відкинула. Улітку 1648 р. стрімко наростала соціальна боротьба: селяни, міщани й козаки розправлялися з панами й орендарями, захоплювали їхнє майно, звільнялися від різноманітних форм експлуатації. Було ліквідовано кріпацтво, землеволодіння польських та полонізованих українських магнатів, католицької церкви. Свої володіння зберегли лише православні монастирі, а також та українська і польська шляхта, яка перейшла на бік повсталих. Утверджувалася дрібна власність на землю селян, міщан, козаків. Армія Б. Хмельницького зросла до 100 тис. осіб. Уже на початку війни серед козаків виділяються полководці — сподвижники Б. Хмельницького. Це Іван та Данило Виговські, Данило Нечай, Іван Богун, Михайло Кричевський, Максим Кривоніс, Павло Тетеря, Матвій Гладкий, Філон Джеджалій, Мартин Пушкар.
На кінець червня повстанці звільнили від польських магнатів і шляхти всю Лівобережну Україну, а на середину вересня були звільнені Правобережжя, Поділля, частина Волині. На звільненій території українці створювали власні органи влади.
11—13 вересня 1648 р. відбулася битва загонів повсталих з 60-тисячною польською армією поблизу міста Пилявці. Перемога українців створила умови для визволення західноукраїнських земель. У жовтні 1648 р. Б. Хмельницький взяв в облогу Львів, а згодом фортецю Замостя. У листопаді 1648 р. козацькі полки разом із загонами місцевих повстанців звільнили увесь західноукраїнський регіон. Річ Посполита стояла на межі воєнної катастрофи. Виникла можливість об’єднання українських земель у межах національної держави силою зброї.
21 листопада 1648 р. Хмельницький уклав перемир’я з новообраним польським королем Яном Казимиром, погодившись відвести українське військо від західних рубежів і в ході подальших переговорів вирішити українську проблему. На цьому етапі визвольної боротьби Б. Хмельницький ще не думав про відокремлення України від Польщі. Його метою була автономія для козацького регіону в межах Речі Посполитої. Великі надії у досягненні цієї мети Б. Хмельницький покладав на нового короля Яна Казимира, який обіцяв бути «руським королем» і задовольнити козацькі вимоги. До перемир’я гетьмана могло також спонукати зменшення через значні людські та матеріальні втрати боєздатності українського війська, виснаження населення України. Але виведення при цьому українських полків із західноукраїнських територій було значною поступкою Б. Хмельницького полякам і викликало незадоволення частини козацької старшини. Згодом і плани Б. Хмельницького радикально змінилися, та можливості для їх реалізації політичним шляхом були незначними.
У грудні 1648 р. Б. Хмельницький на чолі переможного війська урочисто в’їхав до Києва. Усе місто разом з київським митрополитом Сильвестром Косовим вітало гетьмана як визволителя українців від польської неволі. Єрусалимський патріарх Паїсій, який прибув до Києва, називав Хмельницького князем Русі.
У лютому 1649 р. почалися переговори з польськими послами в Переяславі, у ході яких Хмельницький вперше висунув ідею створення суверенної української держави. У квітні того ж року на переговорах з московськими послами було заявлено, що Українська держава незалежна від Польщі й продовжуватиме боротьбу за всі українські землі, й висловлено прохання про військову допомогу.
У травні 1649 р. Польща відновила воєнні дії. Б. Хмельницький у союзі з кримським ханом здобув переконливі перемоги над польськими військами під Збаражем (липень 1649 р.) та Зборовим (серпень 1649 р.). Військовий табір короля Яна Казимира опинився у щільному оточенні під Зборовим. Становище польської армії було катастрофічним. Лише зрада татар, які побоювалися зміцнення української держави, урятувала поляків від остаточного розгрому. Кримський хан Іслам-Гірей III пішов на переговори з Яном Казимиром, змусивши Б. Хмельницького припинити воєнні дії і теж вступити в переговори.
У результаті 18 серпня 1649 р. між сторонами було укладено Зборівський договір, згідно з яким:
• визнавалася автономія України у складі Київського, Чернігівського і Брацлавського воєводств під офіційною назвою Військо Запорозьке в межах Речі Посполитої;
• кількість реєстрового війська становила 40 тис. осіб;
• козаки, не записані до реєстру, мали повернутися у підданство до панів;
• шляхта отримала право повернутися до маєтків;
• відновлювалося феодальне землеволодіння, попередні повинності селян і міщан.
Таким чином, українська сторона пішла на значні поступки: замість незалежної держави вона змушена була погодитися на автономію, втрачалася територія шести полків, відновлювалася стара модель соціально-економічних відносин. Трагічним наслідком договору стало жахливе спустошення татарами українських земель, таємний дозвіл на яке дав Ян Казимир.
Сторони знову почали готуватися до війни. Уряд Б. Хмельницького налагоджував суспільне та економічне життя, зміцнював збройні сили, проводив активну зовнішню політику з метою створення антипольської коаліції. Зміцнювалися дипломатичні стосунки з Валахією, Семигороддям, Туреччиною, Росією. Встановлювалися союзницькі відносини з Молдавією, а молдавський господар Василь Лупул пообіцяв віддати свою дочку Розанду за сина Хмельницького — Тимоша. Під тиском Туреччини союз із Хмельницьким знову уклав і кримський хан Іслам-Гірей III.
Польський уряд, аби не допустити зміцнення України, у лютому 1651 р. відновив воєнні дії. Вичікувальна, непослідовна тактика кримського хана негативно позначилася на військових операціях українського війська, позбавила Б. Хмельницького ініціативи. Закономірним результатом тактики Криму стала найтяжча за всю війну поразка українців під Берестечком у липні 1651 р. Татари залишили поле бою і силою затримали при собі Б. Хмельницького. Українське військо потрапило в оточення і понесло величезні людські втрати. Полякам дістався весь обоз і гетьманська канцелярія. У липні литовські війська взяли Київ. Трагедія під Берестечком і втрата Києва завдали серйозного удару Україні. Однак Хмельницькому вдалося відновити боєздатність армії, зупинити польсько-литовське військо під Білою Церквою і змусити противника до переговорів. Та все ж укладена 28 вересня 1651 р. Білоцерківська угода призвела до тяжких для України наслідків: територія автономії обмежувалася лише Київським воєводством, козацьке військо скорочувалося з 40 до 20 тис. осіб, гетьман підпорядковувався польському королю та позбавлявся права закордонних зносин.
Договір не влаштовував жодну зі сторін. Польський сейм навіть відмовився його схвалити. Поляки вірили у свою швидку остаточну перемогу над Україною. Вони поверталися в українські землі, відновлювали свою владу, здійснювали жорстокі репресії проти українського населення.
Український народ не прийняв тяжкі умови Білоцерківської угоди. Навесні 1652 р. Б. Хмельницький відновив воєнні дії проти Польщі, заручившись у черговий раз підтримкою Криму. У травні 1652 р. козаки оточили і розгромили 20-тисячне польське військо біля гори Батіг на Поділлі. Перемога викликала масове антипольське повстання населення України, у результаті якого на всій її території у червні 1652 р. відновлюється влада гетьмансько-старшинської адміністрації.