Українська старшина на чолі з Виговським виступила зі своїм маніфестом перед Європою, в якому пояснювала причини, що привели Україну до повного розриву і війни з Москвою. "Заявляємо й свідчимо перед Богом і цілим світом, що великі війни ведені з Польщею, не мали ніякої нашої мети, як тільки оборону святої Східної Церкви й прадідівської свободи, якої ми держимося, її провадив вічної пам'яти наш гетьман Богдан Хмельницький і канцлер наш Іван Виговський. Свої приватні справи відсунули ми далеко перед славою Божою й справами громадськими. Задля того ввійшли ми в союз із татарами, з пресвітлою королевою шведською Христиною, а потім із пресвітлим королем Карлом-Густавом, і всім їм додержували вірність непорушно. І Польщі не дали ми ніколи причини нарушити договори, але всім додержали свято нашу вірність, умови й союзи. І не з інших мотивів прийняли ми протекторат великого князя московського, як тільки щоб, за Божою поміччю, нашу свободу, кров'ю здобуту й освячену, могли заховати й по смерті передати потомкам нашим". Далі в маніфесті говорилося, що цар московський не виконував своїх обіцянок: "Завоювавши козацькою зброєю Литву, розпочав трактати із Польщею коштом України, виповів війну її союзникові Швеції, поставив залогу в Києві, а нарешті задумав зовсім знищити Білу Русь і Україну з усім Військом Запорозьким, почав сіяти усобицю, піддержувати бунти проти гетьмана й наступати на Україну оружною рукою". Наприкінці зазначалося, що не на українців лягає відповідальність за нову війну, що вже загорається, і що вони беруться за зброю, будучи вимушеними до того.

Виговський із старшиною, вище православне духовенство з київським митрополитом Діонісієм Балабаном прийняли пропозицію Польщі, яка була ослаблена майже безперервними війнами, про федеративний союз, що надавав Україні повну внутрішню самостійність. Швеція в той час припинила війни і пізніше замирилася з Москвою і з Польщею.

16 вересня 1658 р. в місті Гадячі було укладено трактат про унію України з Польщею. Для переговорів кожен полк прислав спеціальних представників, які обговорювали пункти договору і скріпляли його своїми підписами. Очолив переговори з українського боку Юрій Немирич, який і був справжнім творцем Гадяцького трактату. Юрій Немирич — український шляхтич, родом з північної Київщини, високо освічений чоловік, який вчився в Голландії, Оксфорді, Кембріджі, Парижі, автор талановитих праць з історії і теології, посол польського сейму. У польському війську брав участь у війнах зі Швецією і Москвою. На початку 1657 р. поступив на українську дипломатичну службу, був щирим і активним прихильником політичних планів Богдана Хмельницького. Оцінюючи політику Москви щодо України, Немирич бачив, що державно-політична автономія перетворилася на міф, розумів небезпеку не тільки для України з боку Московської держави, яка поглинала "царство по царству", перетворюючи народи на рабів.

Немирич бажав втілити в Україні свій політичний ідеал, до якого прагнув, — союз трьох федеративних вільних республік, об'єднаних між собою лише особою короля, що обирався всіма членами союзу. Він сподівався, що на підставі Галицької угоди буде утворений новий державно-федеративний союз — Польща, Велике князівство Литовське, Велике князівство Руське (тобто Україна). Велике князівство Руське мало б свій найвищий судовий трибунал з діловодством українською мовою, своїх урядовців, свою власну державну скарбницю, свою монету, свою армію — 30 тисяч козаків і 10 тисяч найманого війська. Згідно з Гадяцькою угодою передбачалося створення двох академій з університетськими правами, колегій, гімназій з латинською або грецькою мовами навчання, взагалі різних шкіл "скільки їх буде треба", цілком вільне книгодрукування. Найвища законодавча влада мала належати Раді — своєрідним національним зборам депутатів від усіх земель Великого князівства Руського.

Вища виконавча влада надавалася гетьманові, якого б обирали на Раді, а затверджувати це рішення мав король. Брестська церковна унія скасовувалася в усіх трьох державах — Україні, Литві, Польщі; православній церкві поверталися храми, землі, майно. У спільному сенаті мали дістати місця православний митрополит і єпископи. Католицькій церкві та іншим конфесіям забезпечувалася повна толерантність.

Царський уряд, дізнавшись про Гадяцьку угоду, виявив готовність до деяких поступок. Трубецькому доручалось вести переговори з Виговським, обіцяти йому навіть виведення воєводи з Києва. Однак Виговський вже не вірив Москві. Він спробував вигнати воєводу Шереметєва з Києва, направивши військо свого брата полковника Данила Виговського, проте невдало.

Ранньою весною 1659 р. більш як стотисячна московська армія під проводом князів Трубецького, Ромодановського і Пожарського рушила на Україну, знищуючи все на своєму шляху. Протягом трьох місяців ніжинський полковник Григорій Гуляницький з п'ятьма тисячами козаків свого і Чернігівського полків витримуваві облогу в Конотопі. Не мали успіху ні запеклі штурми, ні підкопи з мінами, ні жорстокий безперервний гарматний обстріл.

В кінці серпня Виговський зібрав усі свої сили: козацькі полки, наймані війська — сербів, поляків, волохів, а також орди кримського хана Магмет-Гірея, польські хорогви, керовані Андрієм Висоцьким. 28 і 29 червня 1659 р. відбулася генеральна битва. Московська армія зазнала нечуваної поразки. 30 тисяч чоловік полягло під Конотопом. Кілька московських воєвод потрапили в полон, загинув князь Пожарський. Російський історик Соловйов так описує ці події: "Цвіт московської кінноти… загинув в один день, і ніколи вже після того цар московський не був у силі вивести в поле таке блискуче військо. В жалобній одежі вийшов цар Олексій Михайлович до народу і жах охопив Москву… Царська столиця Москва тепер затремтіла за свою власну безпеку: з наказу царя люди всіх станів поспішали на земляні роботи для укріплення Москви. Сам цар з боярами раз у раз приходив дивитися на ці роботи. Мешканці околиць зі своїми родинами і майном наповнили Москву, і йшла чутка, що цар виїздить за Волгу, за Ярославль". Очікували, що Виговський піде просто на Москву.

Але Виговський не зміг скористатися такою грандіозною перемогою. За його плечима визрівала зрада, а також готувалося повстання. Більшість українського народу не прийняла Гадяцької угоди, незважаючи на її досягнення з державної, політичної і юридичної точки зору. Жодний союз з Польщею, з-під гніту якої щойно визволились, був неможливим. Боялися, що магнати і шляхта повернуться і знову запанує кріпацтво, панщина, покатоличення, полонізація. Сама думка про повернення під верховенство польського короля була нестерпною. Не тільки селяни, частина козаків, окремі міста, й такі старшини, як вінницький полковник Іван Богун і кошовий Іван Сірко — противники Московської держави — взяли участь у повстанні проти Виговського. Група полковників на чолі з Тимошем Цюцюрою, Василем Золотаренком, Якимом Сомком, які домагалися гетьманства, організували змову проти Виговського. За допомогою "ратних людей" Шереметєва перебили кілька тисяч прихильників Виговського, а потім закликали на Україну Трубецького з рештою його армії.

У цей час Іван Сірко підняв повстання на півдні, оголосив гетьманом Юрія Хмельницького, організував напад на Крим. Хан поспішив туди, покинувши Виговського. Гетьман спробував звернутися до ради, яка зібралася в Германівці на Київщині в середині вересня 1659 р., але мусив тікати. Група Цюцюри повела шалену агітацію проти Виговського, звинувачуючи його в тому, що він "продав козацьку волю за польські шляхетські привілеї". Рада розійшлася і зібралася через деякий час у Білій Церкві, вже без Виговського. Гетьманом обрали Юрія Хмельницького. Колишній гетьман добровільно віддав гетьманські клейноди — булаву і бунчук.

Старшина з козаками, які обрали гетьманом Юрія Хмельницького, відкидали союз з Польщею. А в умовах внутрішнього розколу України їм нічого не залишалось, як розпочинати переговори з Москвою на принципах договору 1654 р. Проте старшина висунула вимогу доповнити договір статтями, які б зміцнювали гетьманську владу і міжнародне становище Української держави. Вимагали необмеженого права дипломатичних зносин, участі козацьких представників у конференціях Москви з іншими державами. Домагались також, щоб Москва поза спиною гетьмана не мала ніяких сепаратних зносин з будь-ким на Україні і щоб московське військо, яке посилали сюди для допомоги гетьману, залишалось під його владою.