Между тем Шереметев хотел воспользоваться отсутствием Любомирского и выйти из стана, но Потоцкий загородил ему дорогу и принудил возвратиться, и в тот же день пришел назад Любомирский из-под Слободищ. Что же Хмельницкий? Вместо того чтоб но следам Любомирского двинуться на помощь к Шереметеву, он 1 октября прислал в польский стан грамоту с просьбою о мире, а 3-го числа козак — перебежчик из русского стана принес известие, что боярин на другой день готовится выступить к Пяткам для соединения с Хмельницким. Целую ночь не спал Потоцкий, готовясь к кровавому дню, и не напрасно: небывалый бой загорелся 4 октября, когда русские с последними отчаянными усилиями порывались пробиться сквозь ряды поляков и татар. Никакие усилия не помогли: Шереметев возвратился назад в свой табор, полк Потоцкого ворвался было туда же за ним, но был выбит. Поляки говорят, что если бы татары сражались как надобно, то войско Шереметева было бы окончательно сокрушено в этот день, но татары, бросившись грабить русские телеги, покинули битву прежде, чем следовало. Русские, по счету поляков, потеряли 3000 убитыми.
На другой день, 5-го числа, Хмельницкий прислал новые предложения в польский стан; в ответ было отправлено приглашение явиться лично и принести присягу королю. Через два дня, 8 октября, гетман малороссийский приехал; поляки изумились, увидав наследника страшного для них имени: это был черноватый осьмнадцатилетний мальчик, скромный, неловкий, молчаливый, смотревший послушником монастырским, а не гетманом козацким и сыном знаменитого Хмеля. 9 числа Юрий присягнул королю и вечером того же дня отправил письмо в русский стан к Цецуре с объявлением, что мир с Польшею заключен и чтоб полковник следовал примеру гетмана, переходил на королевскую сторону. 11 октября Цецура отвечал, что отделится от москалей, как скоро удостоверится в присутствии своего гетмана у поляков, и вот Хмельницкий является на холме под бунчуком. При этом виде Цецура с 2000 козаков (другие остаются в обозе) рванулся из табора; татары бросаются на них, думая, что это вылазка, поляки спешат защитить перебежчиков; около 200 козаков гибнет от татар, другие цепляются за польских всадников и достигают табора. Цецура произвел здесь совершенно иное впечатление, чем Хмельницкий: он был приземист, крепок, приятной наружности, в глазах горела отвага, движения тела изобличали подвижность духа.
Побег Цецуры был окончательным ударом для Шереметева: о помощи нечего было и думать, а между тем «от пушечной и гранатной стрельбы теснота была великая; с голоду ратные люди ели палых лошадей и мерли; пороху и свинцу у них не стало». В таком отчаянном положении Шереметев продержался еще одиннадцать дней и 23 октября решился вступить в переговоры с польскими вождями. Подписаны были следующие условия: 1) царские войска должны очистить малороссийские города: Киев, Переяславль, Нежин, Чернигов, оставя в них пушки и всякие пушечные запасы, после чего беспрепятственно отступят к Путивлю, взявши с собою имение свое и казну царскую. 2) Войско Шереметева, сдавши оружие, все военные запасы и хоругви, остается в обозе три дня, а на четвертый выступает в города — Кодню, Котельню, Паволоч и ближние места. 3) Шереметев с начальными людьми остается у гетманов коронных и у султана крымского, пока царские войска не выйдут из Киева, Переяславля, Нежина и Чернигова; им позволяется оставить при себе только сабли и иметь сто топоров в войске для рубки дров; когда упомянутые города будут очищены, то войско под защитою королевских полков отпустится к Путивлю, где будет ему возвращено все ручное оружие; дорогою русских ратных людей не будут ни грабить, ни побивать, ни в плен брать; пищу себе и лошадям вольно им будет покупать. 4) Козаки, оставшиеся в таборе Шереметева по уходе Цецуры, выйдут наперед из обоза, оружие и знамена повергнут под ноги гетманов коронных, и Москве нет до них никакого дела. 5) Шереметев с товарищами ручаются, что воевода князь Юрий Никитич Борятинский на все эти статьи согласится, приедет к гетманам и останется у них до очищения Киева, Переяславля, Нежина и Чернигова; если же он этого при первой повестке не сделает, то уговорные статьи до него не касаются.
Вследствие этого Шереметев немедленно отправил грамоты Борятинскому, стоявшему под Киевом, и другому воеводе, Чаадаеву, находившемуся в самом Киеве, просил их согласиться на Чудновский договор. Шереметев писал: «Вам бы учинить по этому нашему договору, а в Киеве, Чернигове, Переяславле и Нежине государевым ратным людям быть не у чего, потому что Юрий Хмельницкий со всем войском и с городами изменил». Но Борятинский, не находясь в положении Шереметева, не думал, что Малороссия потеряна для Москвы только потому, что Хмельницкий передался полякам. «Я повинуюсь указам царского величества, а не Шереметева; много в Москве Шереметевых!» — отвечал Борятинский. Получивши этот ответ, поляки сочли себя вправе задержать воевод и войско, ибо главное условие — очистка городов малороссийских — не было исполнено. Но прежде всего надобно было удовлетворить хищных союзников, и самый важный пленник, за которого надеялись получить самый богатый выкуп, Шереметев, отведен был в Крым, где сначала сидел три месяца в оковах в ханском дворце, потом, по ходатайству Сефергазы-аги, кандалы с него сняли и послали в жидовский город; здесь он имел при себе священника, толмача, мог писать в Москву грамоты и воспользовался этим, чтобы отомстить Борятинскому, сложивши на него всю вину чудновского несчастия: «Я и гетман писали к нему, чтоб шел нам помогать; он было и выступил и отошел от Киева верст с 70, но, не дойдя до нас, поворотил назад, пограбил много местечек и деревень, а гетману, который его ждал, помощи не дал». Видя, что московские воеводы не намерены сдавать Киева, поляки отправили туда тайно пана Чаплинского поднимать жителей против Москвы; воевода узнал о незваном госте и посадил его под стражу; но Чаплинскому удалось уйти из-под стражи; он скрылся в монастыре, где игумен Сафонович обрил у него бороду и усы, нарядил монахинею и велел выпустить из города в то время, когда монахини коров выгоняют.
Сильно испугала Москву весть о конотопском поражении; еще больший ужас навела весть о чудновском. Тогда истреблена. была часть войска, сгибли вожди молодые; теперь целое войско, опора власти царской в Малороссии, не существует, и боярин, и воевода, которым по справедливости гордились, которого царь величал «верным и истинным послушником своим, храбрым и мужественным архистратигом», боярин Шереметев в позорном плену у крымского поганца! Тогда хан с Выговским были ближе к Москве, но и теперь боялись, что наступающая зима постелет гладкий путь полякам и крымцам и нет больше войска, которое бы можно было противупоставить им: с другой стороны, может явиться под Москвою войско литовское, гордое победою над Хованским, и какое ручательство, что швед не захочет воспользоваться бедою Москвы и не нападет на нее с третьей стороны, как прежде напал на Польшу? Боялись и другого рода несчастия — боялись бунта черни московской, раздраженной бедствиями продолжительной войны и войны теперь несчастной. Опять во дворце начали приготовляться к отъезду царя в Ярославль или Нижний. А тут еще дурные вести с Дону: в июне пришло из Царяграда морем под Азов 33 корабля с людьми ратными, со всякими запасами и пушками, ратных людей с 10000, да в то же время из Крыма пришел крымский хан, с ним татар, черкас темрюцких, кабардинских и горских и мурз ногайских с 40000, да рабочих людей, венгров, волох и молдаван, с 10000. Пришедши под Азов, по обеим сторонам Дона поставили две башни каменные, а между башнями через Дон поделали цепи; на устье проездного Донца, против Азова, поставили город каменный с 4 башнями и с нарядом большим и малым. Во время строения крепостей донцы ходили трижды для языков, но работам помешать не могли по своему малолюдству, да и боялись на себя неприятельского прихода: стада у них крымцы все отогнали. Пришли на Дон царские воеводы, стольники Семен Савич и Иван Савостьянович Хитрово, но пришли они уже тогда, как хан, отстроив крепости, пошел назад в Крым. Государевы люди сделали себе городок выше Черкасска с полверсты и вместе с козаками ходили под Азов, выжгли посады, были и под башнями, но ничего им не сделали. Всех козаков в Черкасске было только 3000 да государевых людей 7000. Крымцы навестили последних в их городке, но были отбиты. Государевы люди были привычны сидеть и отсиживаться в городках, но козаки привыкли нападать и грабить, оборонительная война была для них тяжела; они говорили: «Как стало на Дону войско быть, такого утесненья нам никогда не бывало: для промыслов ходить никуда нельзя, и многие без промыслов с Дону от нас разбредутся». Оставшиеся в Малороссии воеводы ссорились друг с другом. Воевода Чаадаев из Киева бил челом на воеводу князя Юрия Борятинского: «Пишет многие отписки у себя на дворе, со мною не говоря, и ни о чем со мною не советует, и во многие походы ключей городовых мне не отдает, оставляет их у человека своего Далматова, и перед своими друзьями хвалится, что он меня ото всего оттеснил, а ходит он в походы не для государевых дел, для своей корысти. Мая 23 (1661 г.) ходил он в маетность Печерского монастыря Иванково и, не доходя до нее, выбрав своих угодников, послал с ними людей своих, велел грабить на себя: ратные люди многие лошадей поморили, а пришли ни с чем; только искорыстовался князь Юрий и друзей своих накормил; а к тебе, великому государю, пишет все ложно и посылает с отписками своих угодников. Писал он к тебе, будто город Иванков взял и многие места и села повоевал; но писал ложно: кроме одного местечка Иванкова, нигде войны не бывало, и в том местечке никаких воинских людей, кроме тутошних жителей, не было и воевать было не с кем, а выграбил его для своей корысти, и церкви божии везде выграбил; добрых людей своим озорничеством всех отогнал, а меня называет изменником, будто я с теми людьми знаюсь для измены, и грозит убийством; а все это он делает по мысли головы Федора Александрова. Многие ратные люди говорят, что им подняться не на что, добра от нас никакого не чают, и многие из Киева бегают, на день человек по 20, 30 и больше».