Видя, что сломить сопротивление наемников не удается, Богун приказал установить на валах артиллерию. Шквал ядер и картечи обрушился на немцев, выкашивая их ряды, как траву на лугу. Когда те под натиском превосходящего их числом противника и орудийного огня стали отходить, Карачи — мурза на помощь казакам бросил татар, которые, ворвавшись в лагерь, создали еще большую панику среди поляков. Началась резня.
Часть жолнеров стала кричать о необходимости выдать Калиновского и сберечь тем самым свои жизни. В лагере едва не возник бунт, но в это время собственные кавалерийские хоругви польного гетмана во главе с Самуилом Калиновским попытались прорваться через плотную массу окруживших их татар и казаков и вырваться в поле, однако этот маневр им не удался. Встреченные артиллерийским огнем и натиском пехотинцеа, а также конницей Дорошенко, которую Богун держал в резерве, а сейчас бросил в бой, они почти все были уничтожены.
Дольше всех сопротивлялся сам Калиновский, собрав вокруг себя пехотные хоругви, но вскоре под натиском казаков и татар был выбит с занимаемой им позиции. Иван Богун, прорвавшись прямо к польному гетману на сером в яблоках Урагане, зарубил своего давнего врага ударом сабли. Узнав о гибели своего предводителя, оставшиеся в живых поляки побросали оружие, но казаки и татары никого из них не оставили в живых. От всего польского войска чудом уцелели лишь горстка поляков, в том числе и Стефан Чарнецкий, который получив ранение, сумел спрятаться в копне сена и дождаться ухода своих заклятых врагов.
Так в двухдневном бою двадцатитысячное войско польного гетмана коронного воеводы черниговского Марциана Калиновского было практически полностью уничтожено. С его гибелью на территории Брацлавщины вооруженных сил Речи Посполитой не осталось. Расценив действия польного гетмана, как объявление войны, Хмельницкий направил королю письмо с извещением о том, что Белоцерковский мирный договор с этого момента прекратил свое действие. Запорожский гетман, высказывая в письме королю свое, якобы неодобрительное отношение к сражению при Батоге, в то же время всю вину в происшедшем возлагал на Калиновского и просил простить казаков за то, что «они, люди веселые, далеко простерли свою дерзость». Эта фраза была воспринята в Варшаве, как насмешка, но польское правительство принять каких-либо действенных мер против казаков в это время не могло из-за отсутствия в своем распоряжении вооруженных сил. Между тем, поражение коронных войск под Батогом послужило сигналом к изгнанию остававшихся в населенных пунктах Киевщины и Подолии немногочисленных польских отрядов. В результате, к лету 1652 года после занятия казаками Каменца, де-факто восстановилась казацкая территория в границах Зборовского мирного договора.
Казацкие полки после Батогской битвы возвратились в места дислокации, а отряд Тимофея с татарами продолжил путь в Молдавию. По просьбе напуганного Лупула, Тимофейоставил свое и татарское войско на границе, а сам прибыл в Яссы, где и обручился с будущей женой. Немного позднее, в августе сыграли и свадьбу.
Из-за отсутствия у поляков войск, до конца года военные действия не возобновлялись, однако король собрал сейм, который постановил объявить созыв посполитого рушения в количестве 50 000 человек. Возглавивший на сейме казацкую делегацию Петр Дорошенко твердо заявил, что лично запорожский гетман вооруженный конфликт с польным гетманом не планировал и о засаде, устроенной Калиновским, ничего не знал.
— Жениться никому не запрещается, — с легкой иронией говорил он депутатам, — Лупул является союзником Речи Посполитой, поэтому сватовство Тимофея Хмельницкого к его дочери ничем не могло угрожать интересам Короны. Мало того, запорожский гетман своим письмом заблаговременно предупредил его милость польного гетмана о цели предстоящего похода сына в Молдавию.
— Речь не о женитьбе, — поморщился коронный маршал Любомирский, — жениться волен каждый. Но каким образом у Батога оказалось все казацкое войско, да еще и татары,вот вопрос?
— А что его милости коронному маршалу, — остро спросил Дорошенко, — хотелось, чтобы там оказался один шеститысячный отряд казаков, который покойному польному гетману не составило бы труда уничтожить?
— Нет, конечно, пан меня неправильно понял, — смешался коронный гетман, — но наша задача выяснить все тонкости данного дела, объективно и беспристрастно. Так сказать sine ira et studio А для этого надо знать все детали происшедшего.
— Ясновельможный гетман Войска Запорожского в письме его величеству, объяснил, как все произошло, — резко ответил казак, — и мы исходим из того, что пан польный гетман, нарушив мирный договор, устроил подлую засаду малочисленному отряду Тимофея Хмельницкого с целью его уничтожить. Только случайность помешала ему выполнить свой замысел. Казаки же реализовали свое законное право на самооборону.
— Пан хочет убедить нас, — вмешался князь Корецкий, — что батогское дело — результат случайности? Что больше сорока тысяч казаков и татар оказались в этом месте и в одно время непреднамеренно?
— Именно так, — твердо ответил Дорошенко. — То обстоятельство, что по ходу движения отряда Хмельниченко, к нему присоединялась часть казаков уманского, брацлавского, кальницкого полков, желавших сопроводить его до Буга, не может быть поставлено никому в вину. Ну, а как там оказались татары, может лучше объяснить его величество, крымский хан. Случайное стечение обстоятельств, полагаю. Оставайся пан польный гетман в Каменце, где ему и положено было находиться, ничего бы не случилось.
Конечно, аргументы Дорошенко, как и письмо самого Хмельницкого королю, никого из депутатов сейма не убедили. Большинство из них были искушенными воинами и для них не составляло тайны, что Хмельницкий просто переиграл Калиновского, готовившего его сыну западню.
Победа под Батогом не только положила конец унизительному Белоцерковскому миру, но и стала убедительным свидетельством возросшего профессионализма казацкого войска. Конечно, и в этот раз казаки добились победы при поддержке татар, но в отличие от сражений под Желтыми Водами, Корсунем или Пилявцами участие татар не являлось определяющим фактором. В предыдущих сражениях именно татарам отводилась основная ударная роль, именно их грозной силы страшились поляки. В битве при Батоге, татарская орда создавала лишь фон, а главными действующими лицами оказались казаки, в первую очередь казацкая пехота. Конечно же, присутствие двадцатитысячного татарского корпуса на стороне Хмельницкого, оказало определенное воздействие на состояние морального духа поляков, но победу в этом сражении одержали все же, в первую очередь, регулярные казацкие полки, сломившие сопротивление отлично обученных и подготовленных жолнеров Калиновского.
Второй вывод, который логично вытекал из первого, заключался в том, что впредь участие народных масс в ведении военных действий, к чему ранее постоянно прибегал запорожский гетман, утратило необходимость. В самом деле, именно необученная военному делу, плохо вооруженная, трудно управляемая и недисциплинированная крестьянская масса, безуспешно штурмовала Збараж и стала основной причиной разгрома казаков под Берестечком. Победа под Батогом показала, что в дальнейшем целесообразнее формировать регулярные казацкие полки и заниматься их обучением, чем привлекать для военных походов вчерашних гречкосеев.
Батогское сражение также стало ярким свидетельством возросшего полководческого искусства казацких полковников, доказавших свою способность побеждать равные импо силе польские войска, что раньше удавалось лишь очень немногим из них.
Возросшая сила и мощь Войска Запорожского, профессионализм и военное искусство казацких командиров не могло укрыться и от польских военачальников. Королю и его окружению стало ясно, что стратегическая инициатива, по крайней мере, на ближайший период перешла к Хмельницкому.
Тем не менее, гибель двадцатитысячного войска во главе с польным гетманом не могла остаться без реагирования. Не имея сил начинать новую войну, нужно было, хотя бы, сохранить хорошую мину при плохой игре.