Как царь и предполагал, поляки начали воевать с Россией. После смерти Богдана Хмельницкого (27.07.1657) его наделенные властью и не обиженные богатством преемники стали переходить на сторону Речи Посполитой, однако они не были поддержаны всем казачеством.
В 1658 г. в Гадяче между гетманом Войска Запорожского Иваном Выговским и представителями Речи Посполитой был подписан Гадячский договор. Согласно статьям этого документа Великое княжество Русское в составе Киевского, Черниговского и Брацлавского воеводств, находясь в союзе с Россией, одновременно становилось третьим сувереном Речи Посполитой на равных условиях с Польской короной и Великим княжеством Литовским. В 1659 г. Гадячский договор был ратифицирован сеймом Речи Посполитой.
Такое состояние было закреплено разделением образования между Россией и Польшей по условиям Андрусовского перемирия 1667 г. В итоге Украина раскололась по Днепру, и в каждой ее части вплоть до 1704 г. управлял свой гетман. В 1669 г. гетман Правобережной Украины Петр Дорошенко перешел в подданство турецкого султана, получив за это наследственную власть. После вторжения турок на Украину поляки заключили с султаном Бучачский мир, по которому они отказывались от Правобережья. При этом незыблемость власти Дорошенко поляками гарантировалась. Однако для страховки в 1674 г. он отправил посланником в Крымское ханство и Турцию своего верного друга — ротмистра надворной хоругви (начальник гетманской гвардии) Ивана Мазепу. (Делегация везла султану несколько десятков левобережных казаков в качестве невольников-заложников. По дороге в Константинополь возле речки Ингул миссия была перехвачена кошевым Иваном Сирко. Схватившие Мазепу запорожские казаки переправили его левобережному гетману Самойловичу. После чисто символического наказания посланника Самойлович поручил пленному воспитание своих детей, присвоил ему звание войскового товарища, а через несколько лет — в 1682 г. — пожаловал его чином генерального есаула, командовавшего сердюками — наемными полками, которые служили лишь за жалованье, не привлекались к сезонным хозяйственным работам и представляли собой самое боеспособное войско.)
Украинское население правого берега Днепра расценило происходящее как гетманское предательство и массово бежало на левую сторону. В 1674 г. левобережный гетман — российский подданный Иван Самойлович вместе с проукраински настроенным польским воеводой Ромодановским тайно переправился через Днепр. В том же году объединенная казацкая Рада провозгласила первого гетманом обоих берегов Днепра, тем самым фактически устранив от власти Дорошенко. На стороне Петра Дорошенко выступили турки и татары. Объединить Украину не удалось, а правобережная ее часть временно опустела и потеряла свое стратегическое значение. В 1676 г. правобережная часть Гетманщины была упразднена польской властью, в 1684 г. — восстановлена (в Гетманщине реестровых казаков стали называть городовыми казаками). Такое разделение украинской территории подтверждено «Вечным миром» между Россией и Польшей 1686 г.