Еще в конце 1647 г. казацкий сотник Зиновий Богдан Хмельницкий бежал из Украины в Запорожье, а оттуда в Крым. Возвратившись с татарским войском и избранный в гетманы казацкою радой, он поднял всю Украину, поразил польские войска при Желтых Водах, Корсуне, Пилаве, осаждал Замостье и под Зборовом заключил выгодный мир; потерпев неудачу под Берестечком, он согласился под Белою Церковью на мир гораздо менее выгодный, чем Зборовский. Мир этот возбудил народное неудовольствие; гетман принужден был нарушить все условия и в стесненных обстоятельствах обратился с просьбою о помощи к «царю восточному». На соборе, созванном по этому поводу в Москве 1 октября 1653 г., решено было принять казаков в подданство и объявлена война Польше. 18 мая 1654 г. сам царь выступил в поход, съездив помолиться к Троице и в Саввин монастырь. Войско направилось к Смоленску. После сдачи Смоленска 23 сентября царь возвратился в Вязьму. Весной 1655 г. предпринят был новый поход. 30 июля царь совершил торжественный въезд в Вильну, затем взяты были Ковно и Гродно. В ноябре царь возвратился в Москву. В это время успехи Карла X, короля шведского, завладевшего Познанью, Варшавою и Краковом, изменили ход военных действий. В Москве стали опасаться усиления Швеции на счет Польши. 15 июля 1656 года царь двинулся в поход к Ливонии и, по взятии Динабурга и Кокенгаузена, осадил Ригу. Осада снята была из-за слуха, что Карл X идет в Ливонию. Дерпт занят был московскими войсками. Царь отступил в Полоцк и здесь дождался перемирия, заключенного 24 октября 1656 г. Окончательный мир заключен в Кардисе в 1661 г.; по этому миру царь уступил все завоеванные им места. Невыгодные условия Кардисского мира вызваны были смутами в Малороссии и новой войной с Польшей. По смерти Богдана Хмельницкого, в июле 1657 г., Иван Выговский провозгласил себя гетманом, изменил Москве, но вскоре изгнан был самими казаками, которые избрали на его место Юрия, сына Богдана Хмельницкого. Юрий присягнул Москве, но вскоре постригся в монахи и заменен, на правой стороне Днепра, Тетерей. Пользуясь смутами в Малороссии, Польша отказалась признавать Алексея Михайловича наследником польского престола и не уступала Москве ее завоеваний. Отсюда возникла вторая польская война. В июне 1660 г. князь Хованский потерпел поражение у Полонки, в сентябре — Шереметев под Чудновом. Дела приняли еще более опасный оборот благодаря продолжавшимся в Малороссии смутам. Тетеря присягнул королю, который явился на левой стороне Днепра, но после неудачной осады Глухова, в начале 1664 г., и успешных действий его противников — Брюховецкого, избранного гетманом на левой стороне Днепра, и князя Ромодановского, ушел за Десну. А. Ордын-Нащокин советовал царю отказаться от Малороссии и обратиться на Швецию. Алексей Михайлович отклонил это предложение; он не терял надежды. Благоприятному исходу борьбы способствовали внутренние беспорядки в Польше и переход гетмана Дорошенко, преемника Тетери, в подданство турецкому султану. 13 января 1667 г. заключен был мир в деревне Андрусове. Царь Алексей, по этому миру, приобрел Смоленск, Северскую землю, левую сторону Днепра и, кроме того, Киев на два года.
Во время войн 1654–1658 гг. царь часто отсутствовал в Москве, находился, следовательно, вдали от Никона и присутствием своим не сдерживал властолюбия патриарха. Возвратившись из походов, он стал тяготиться его влиянием. Враги Никона воспользовались охлаждением к нему царя и непочтительно стали относиться к патриарху. Горделивая душа архипастыря не могла снести обиды; 10 июля 1658 г. он отказался от своего сана и уехал в Воскресенский монастырь. Государь, однако, не скоро решился покончить с этим делом. Лишь в 1666 г. на духовном соборе, под председательством Александрийского и Антиохийского патриархов, Никон был лишен архиерейского сана и заточен в Белозерский Ферапонтов монастырь. В тот же период войн (1654–1667 гг.) царь Алексей лично побывал в Витебске, Полоцке, Могилеве, Ковно, Гродно, особенно в Вильне и здесь ознакомился с новым образом жизни; по возвращении в Москву он сделал перемены в придворной обстановке. Внутри дворца появились обои (золотые кожи) и мебель на немецкий и польский образец. Снаружи резьба не производилась лишь на поверхности дерева по русскому обычаю, а стала фигурной, во вкусе рококо.