Хмельницкий понимал, что его разношерстная армия не устоит перед объединенным войском Польши и Литвы, не склонявшим оружия и перед более мощным противником. Бескорыстной помощи ждать не приходилось. Турция и Крым требовали подчинения султану, а разделять горькую участь его подданных-христиан казаки не желали. После всех ужасов междоусобицы союз с Польшей был уже немыслим. И казаки стали искать покровительства в Москве.
Хмельницкий намекнул послу единоверного царя, что может отдать край под покровительство Москвы. Царь, выказав на словах свое расположение, с помощью не спешил, а через 2 года, когда запорожцы терпели поражения, предложил гетману переселиться с войском на изобильные земли по рекам Донцу и Медведице.
За это Хмельницкий благодарил, но с ответом не спешил. Сич уже стал независимым, его признали соседи. Старший сын гетмана Тимофей 21 июля 1652 г. женился на Домне-Розанде, дочери молдавского господаря Василия Лупула. В 1652 г. он пошел на помощь своему тестю и погиб в Сучаве.
Силы казаков истощались, нависала угроза порабощения. Неверный союзник, хан Крыма, заключил с Польшей сепаратный мир. Полки украинцев были ненадежны, казаки стали уходить в Запорожье, на Донец и Дон. После поражения под Берестечком, 18 сентября 1651 г., пришлось отказаться от многих статей Зборовского договора.
Москва ждала еще 2 года, в середине 1653 г. гетман начал переговоры, но и тут не спешил, до 6 сентября 1653 г. грамоты адресовались ему старым титулом: «Божьей милостью короля польского и великого князя литовского гетману Войска Запорожского». Собирать же войска в помощь казакам Москва стала только после того, как пошли слухи, что ради мира Речь Посполитая готова пойти на уступки, а султан предлагает покровительство и военную помощь.
Лишь 1 октября 1653 г. Земский собор решил, «чтоб великий государь… всея Руси изволил всё Войско Запорожское принять под свою высокую руку». Ответа в Москве ждали еще 3 месяца, пока Хмельницкий не передал решение на рассмотрение Черной, или Всенародной казачьей рады, собранной в Переяславе. И 8 января 1664 г. решилась судьба «Земли Запорожских казаков от Чигирина до Конотопа»: идти «под царя восточного, православного».
Через 3 недели войска Ф. С. Куракина и Ф. Ф. Волконского двинулись на Гетманщину, и Хмельницкий оговорил окончательные условия подчинения Москве. Посол В. В. Бутурлин заверял, что Алексей Михайлович подтвердит «от века данные» права казаков.
Из Москвы Самойло Богданович и Павел Тетеря привезли «Статьи», утвержденные царем и боярской думой 21 марта 1654 г. Но этот документ не освещал многого, и далее жизнь с московитами изобиловала недоразумениями. Но жребий был уже брошен.
Хмельницкий оставался у власти еще 3 года, 27 июля 1657 г. он скончался, по некоторым сведениям, погиб в стычке с поляками.
В 1658 г. казаки избрали «гетманом Войска его царского величества Запорожского» Юрия, второго сына Хмельницкого. Осенью 1660 г. запорожцы двинулись вместе с русскими на запад, их окружили поляки, Юрий сдался и подписал договор о возвращении земель казаков Польше. Но запорожцы выбрали нового гетмана, и поляки отказались от услуг Юрия, который, измученный борьбой за власть и непрочностью отношений, решил уйти в монастырь, но вместо тихой обители попал в лапы разъезда татар. Конники привезли его в Крым и сдали хану, который отослал казака султану. В Турции Юрия кинули в одну из камер «семибашенного замка», и просидел он в ней много лет.
Но в 1676 г. судьба Юрия вдруг изменилась, так как сторонник Турции гетман Правобережья Днепра Петр Дорошенко капитулировал и перешел на сторону русских. Случилось то, чего потерявший надежду узник совсем не ожидал. К нему в темницу явился посланник султана и объявил о поручении объединить казаков под власть Оттоманской империи. Юрий согласился, с титулом князя Сарматии он обосновался в местечке Немирове, недалеко от Брацлава, и умирял занятые турками Подольщину, Брацлавщину и Киевщину.
Это давалось нелегко, но Юрий собрал казаков, бывших соратников гетмана Дорошенко. В 1677–1679 гг. он участвовал с ними в Чигиринских походах турок. Правителем тех же областей Хмельницкий оставался и после Бахчисарайского мира 1680 г., по которому Россия признала права Турции на Подолию и Брацлавщину, но осенью того же года Юрий погиб. По одним данным, его судили по какому-то обвинению и казнили сами турки, а по другим — убили сичевики при их нападении на турок, строивших крепость в устье Днепра, где в это время оказался и Юрий.