Папы между тем готовили новое наступление на Украину. Как ни тяжел был для Украины Белоцерковский договор, по польская шляхта была недовольна и им. Польский сейм не утвердил Белоцерковского договора. Шляхта хотела, чтобы казаков на Украине было только шесть тысяч и чтобы Богдан Хмельницкий не был гетманом.
В конце апреля и начале мая 1652 года неизбежность новой войны украинского народа против шляхетской Польши для обеих сторон была очевидной.
Польское правительство для этой войны собрало большую армию — до двадцати тысяч человек; в состав ее, как обычно, входило несколько тысяч наемной немецкой пехоты. Польская армия, во главе которой стоял магнат Калиновский, расположилась на равнине в урочище Батог, возле Ладыжина (на Правобережной Украине). Кроме того, на соединение к этой армии шло еще несколько тысяч польского войска из Левобережной Украины.
Хмельницкий поставил себе задачей разбить главное польское войско до того, как к нему присоединятся польские части из Левобережной Украины. Он договорился с крымским ханом Ислам-Гиреем о военной помощи против шляхетской Польши и начал подготовку казацких полков к войне. Во второй половине мая 1652 года Хмельницкий во главе четырех казацких полков — Чигиринского, Черкасского, Корсунского и Переяславского — быстрыми маршами двинулся против польской армии, соединившись по пути с вспомогательным татарским войском, которое ему прислал крымский хан.
Во время похода, 17 мая, Хмельницкий послал письмо русскому пограничному воеводе Хилкову, уведомляя последнего о своем походе против польской армии. В этом же письме Хмельницкий просил Хилкова передать русскому царю просьбу помочь войском в войне против Польши.
В это же время начались снова народные восстания против шляхты на Левобережной Украине, где во главе повстанцев стал один из полковников Хмельницкого — Степан Пободайло. Вспыхнули также восстания в Киевщине и на Брацлавщине.
22 мая 1652 года конные части войска Хмельницкого появились перед лагерем польской армии. Начальник польской армии магнат Калиновский завязал бой с этими частями Хмельницкого. Чванливый пан надеялся на легкую победу и горел желанием скорой победой смыть позор своих прежних поражений.
В первый же день боя перевес был на стороне Хмельницкого. Польская кавалерия была сбита с поля и поспешно отступила в свой укрепленный лагерь. Ночью части Хмельницкого обошли польскую армию с тыла и флангов и утром ударили на нее со всех сторон. Кровавый бой продолжался несколько часов. Польская кавалерия и наемная немецкая пехота, во главе которой стоял ветеран Тридцатилетней войны Пшиемский, один из лучших полководцев тогдашней Польши, упорно защищались. Все же казаки Хмельницкого прорвали польские укрепления, и участь польской армии была решена. Лишь немногим удалось бежать с поля битвы. Крестьяне окрестных сел также восстали и громили убегающих панов. Почти вся польская армия была уничтожена: одни попали в плен, другие потонули при бегстве в р. Буге, а большая часть была перебита. Украинский летописец говорит о судьбе польской армии, что «един трупом пали, другии в Бугу вовсе погрязнули, третий ременю крымскому досталися».
Немецкая наемная пехота была перебита полностью; была также перебита при этом разгроме масса польской шляхты. «Наилучше пахнет польская шляхта убитою», сказал тогда Хмельницкий. Из шляхетской знати в этом бою были убиты: сам гетман Калиновский, его сын Самуил, Марк Собесский — брат будущего польского короля Яна Собесского, Пшиемский, а также Балабан, Одживольский и многие другие.
Победа, одержанная украинским войском под Батогом над своим вековечным врагом — польской шляхтою, — была полная и блестящая. Недаром современники сравнивали ее с победой, которую в 216 году до н. э. одержал знаменитый карфагенский полководец Ганнибал над римлянами при Каннах, т. е. с битвой, которая всегда считалась образцовой как с точки зрения мужества бойцов, так и гения их предводителя.
Польское войско, которое шло с Левобережной Украины, не поспело к битве под Батогом, а, услыхав о ней, в панике отступило на Волынь.
Битва под Батогом была одной из крупнейших побед украинского войска над шляхетскими армиями. Эта победа имела огромное значение для Освободительной войны украинского народа.
Лишь только весть об этой победе разнеслась по Украине, как восстания против польской шляхты разгорелись сразу повсюду с повой силой. В короткое время все Поднепровье было очищено от шляхетской власти. Киев — «место стольное» Украины — был освобожден от власти Польши. Эта власть была фактически уничтожена на всем Поднепровье.