Тем временем войско коронного гетмана продвигалось в направлении Паволочи не так быстро, как он рассчитывал. Слухи о разгроме казацкой армии под Берестечком разошлись по всему краю. Народ понимал, что поражение казаков означает возврат поляков в свои маетности и не хотел этого допустить. Повсеместно на пути поляков вспыхивали крестьянские восстания, отдельные крестьянские отряды нападали на фуражиров и отставших солдат, войско не могло добыть провиант и фураж, начались голод и болезни. В создавшейся обстановке коронный гетман вынужден был разделить свою армию на несколько отрядов, разошедшихся в направлении Паволочи, Таборовки и Белой Церкви.
Ввиду приближения поляков к Паволочи, казаки отошли к Белой Церкви. Сюда же поспешил со своими бужанами и неутомимый Иван Богун. Он в считанные дни успел собрать десятитысячное войско, подойдя к Белой Церкви, укрепил ее и без того мощные фортификационные сооружения, и отразил попытки разрозненных польских отрядов взять город штурмом. Основные силы коронного гетмана, которые к этому времени встретили ожесточенное сопротивление под Таборовкой и местечком Трилисы, продвинуться дальше не смогли.
В Паволоче случилось событие, значительно подорвавшее моральный дух поляков. В начале августа от внезапно вспыхнувшей эпидемии черной оспы скоропостижно скончался князь Иеремия Вишневецкий, герой Збаража, участник многих битв и сражений, непримиримый враг казаков. Спустя несколько дней, 13 августа Потоцкий взял штурмом Трилисы, оборону которого возглавил отважный казацкий сотник Александренко, год назад оборонявшийся на Подолии от Калиновского. Все защитники этого городка сопротивлялись до последнего, и даже одна женщина убила косой немецкого полковника Штрауса. Разъяренные оказанным сопротивлением немцы и поляки в отместку уничтожили все живое в окрестных хуторах. Справедливости ради следует отметить, что и местные жители подвергали страшным пыткам и истязаниям захваченных в плен поляков и немцев. Но все же потери в войске Потоцкого оказались столь серьезными (большей частью из-за болезней), что для продолжения наступления у него не хватило сил.
Хотя коронный гетман с основными польскими силами не продвинулся дальше Таборовки, к наступавшему с севера Радзивиллу военная фортуна была более благосклонна.
О том, что со стороны Литвы к Чернигову движется отлично обученная и отмобилизованная армия литовского гетмана Януша Радзивилла, гетман получил сведения еще в то время, когда он находился в Гончарихе. С целью отражения этих войск Хмельницкий заблаговременно приказал киевскому, нежинскому, переяславскому и черниговскому полковникам организовать оборону своих северных рубежей. Антон Жданович сосредоточил киевский полк в районе Чернобыля, где к нему присоединились несколько подразделений казаков других полков. Черниговский полковник Мартын Небаба разбил свой лагерь на реке Сож. Контролируя переправу на Припяти, Жданович со своими казаками в течении мая-июня сдерживал Радзивилла, не давая ему развить наступление. Все же в конце июня Радзивилл, подтянув свои силы, и, смяв казацкие заслоны, вышел к Чернигову, предприняв штурм города. Оборонявший его полковник Небаба допустил ошибку, преждевременно перейдя в контратаку, в ходе которой погиб. Его казаки, оставшись без своего полковника, дрогнули и обратились в бегство. Древний Чернигов оказался в руках Радзивилла. Одновременно польный литовский гетман Гонсевский нанес удар по казацким формированиям в направлении Овруча. С учетом изменившейся обстановки Ждановичу пришлось отступить к Киеву, где он попытался организовать оборону. Между тем, Гонсевский, развивая успех, разбил отдельные казацкие подразделения, сосредоточенные в направлении Овруча, разгромил на Ирпене полковника Гаркушу, вынудив его отступить, и в начале августа встретился в пятнадцати верстах от Киева с Ждановичем. Вот как описывал этот бой 7 августа 1651 года русский посол Г. Богданов: «Киевский полковник Онтон с казаками, не допуская польских людей до Киева, встретил за 15 верст, и польские люди с казаками учинили бой и бились во весь день. И казаки польских людей побили и до Киева их не допустили…». Однако, несмотря на проявленный героизм, сил для продолжительной обороны Киева у Ждановича не хватало. Да и город, в котором отсутствовал укрепленный замок, был для обороны мало пригоден. Тот же Богданов отмечал: «В Киеве города и крепостей никаких нет и в осаде сидеть от воинских людей негде». Киевский митрополит Сильвестр Косов понимал это, поэтому во избежание напрасного кровопролития и бессмысленного разрушения Киева советовал Ждановичу оставить город без боя. Такого же мнения был и печерский архимандрит Иосиф Тризна. Однако у Антона Никитича был прямой приказ гетмана оборонять столицу Древней Руси и поэтому он оказался перед нелегким выбором, как поступить. Зная крутой нрав гетмана, к тому же совсем недавно разгромленного под Берестечком, нужно было быть очень мужественным человеком, чтобы поступить наперекор его приказу. Но и для обороны Киева у полковника не было достаточных сил. В конце концов, по договоренности с корсунским полковником Мозырой, Жданович, рассчитывая в случае чего и на поддержку митрополита, решил оставить город с тем, чтобы затем попытаться отбить его, напав на радзивилловское войско прямо в Киеве. Взяв с собой все, что возможно и захватив многих мещан, не желавших оставаться в городе, казаки спустились на байдарах вниз по Днепру. 25 июля 1651 года войска Радзивилла вступили в древнерусскую столицу. Захватчики расположились в районе Софиевского собора, а сам князь занял резиденцию митрополита. Уберечь город от разграбления не удалось, так как литовские солдаты тащили все, что плохо лежало, не останавливаясь перед прямым разбоем. В городе начались пожары, сгорело несколько сотен каменных зданий и пять деревянных церквей. Богдан Хмельницкий, узнав о том, что Жданович сдал Киев, впал в ярость, грозил ему военным судом. Когда Жданович, оправдывая сдачу города, сослался на Косова, гетман написал гневное письмо митрополиту, упрекая его в том, что он вмешался не в свое дело: «ему, митрополиту, смерти боятися не годитца, хотя за православную християнскую веру и постражет, и он от господа бога венец воспримет».
Но, в конечном итоге, гнев гетмана угас и он поддержал план Ждановича по освобождению Киева, выделив в его распоряжение дополнительные силы — белоцерковский и уманский полк, а также подразделение татар-волонтеров. План Ждановича строился на точном расчете времени и согласованности действий всех формирований, привлекавшихся для освобождения Киева. Предусматривалось, что мещане подожгут несколько городских домов для создания паники и отвлечения литовцев на тушение пожаров. В это время казаки корсунского полка должны были подплыть по Днепру и уничтожить литовскую флотилию, подав факелами сигнал Ждановичу. Полковник Гаркуша должен был нанести удар с юго-западного направления, а шеститысячный корпус Ждановича, скрытно поднявшись на челнах по р. Лыбедь, атаковать основные силы радзивилловцев. В принципе, для осуществления этого плана было достаточно сил и средств, однако он провалился в основном по вине Мозыры, который, не уничтожив литовские суда, преждевременно подал факелами сигнал Ждановичу. Бдительная литовская стража заметила это и эффект неожиданности был утрачен. Бой с Гаркушей и Мозырой завязался, когда казаки еще только подходили к городу, но им все же удалось отбросить литовцев к Золотым воротам. Здесь в битву должны были включиться татары, но они не форсировали Лыбедь и не пришли на помощь казакам, а флотилия Ждановича была атакована литовскими байдарами еще на Днепре и он вынужден был отступить, ругая Лукьяна Мозыру на чем свет стоит.
Тем не менее, оставаться дальше в наполовину сгоревшем Киеве, где не было условий для ведения нормальной обороны, Радзивилл в преддверии осени не решился, а вылазки литовского войска из города пресекались обложившими его со всех сторон казаками. Узнав о приближении основных сил польского войска к Василькову (местечко в 30 км от Киева), литовский гетман 3 сентября оставил Киев и соединился с поляками.