Однако и полякам не удалось надолго закрепиться в Хотине. Крепость снова переходит из рук в руки. В 1563 году замок захватил князь Дмитрий Вишневецкий, стоявший во главе отряда из полусотни запорожских казаков. Спустя несколько десятилетий в цитадели обосновываются молдавские князья Семен (отец Петра Могилы) и Иеремия Могилы, спасавшиеся на берегах Днестра от преследования их противника — валашского господаря. А в 1620 году Хотин опять переходит под власть турецкого султана. После этого между Речью Посполитой и Турцией вновь вспыхнула война, получившая название Хотинской. Для Польши военная кампания началась с катастрофического поражения под молдавским городком Цецора. Коронный гетман Станислав Жолкиевский безрассудно решил покинуть стены Хотина и отправился навстречу врагу. За что и поплатился. Десять тысяч польских шляхтичей и казаков не имели никаких шансов в битве против 40-тысячной турецко-татарской армии. Голова Жолкиевского, насаженная на пику, была отправлена в подарок султану Осману II. Многие казаки были захвачены в плен, и среди них молодой Богдан Хмельницкий.
Раздираемая внутренними распрями Польша долго не могла дать отпор туркам. Наконец литовскому гетману Яну Ходкевичу (напомним, что Литва в те времена входила в состав Речи Посполитой) удалось собрать под свои знамена около 40 тысяч человек. Правда, когда это войско добралось до Хотина, в нем уже насчитывалось 35 тысяч. Часть шляхты, решив, что у нее есть другие, более важные дела, попросту дезертировала. Армия же владетеля Порты Османа II насчитывала, по разным данным, от 200 до 300 тысяч воинов. Наверное, армию Ходкевича ждала бы судьба войска под командованием Жолкиевского, если бы на помощь полякам не пришли казаки Петра Конашевича-Сагайдачного. Он уже не был к тому времени гетманом, но влияние среди казачества имел огромное. Сагайдачный понимал, что дальнейшее продвижение Османа II нужно остановить любой ценой, и поэтому, при всей своей нелюбви к шляхте, призвал казаков помочь Польше. 41 тысяча казаков отправились к Хотину.
76 тысяч против как минимум двухсот — перевес был явно не на стороне польского войска. И поэтому турецкая армия с ходу попыталась опрокинуть противника. Определенного преимущества туркам добиться удалось. Определенного, но не решающего. Используя мобильность казаков и умело перегруппировывая войска, Конашевич-Сагайдачный отбил все атаки турецкого войска. Турки потеряли до десяти тысяч человек в этих боях. Говорят, что рассерженный Осман II сказал своим подданным: «Не буду ни есть, ни пить, пока того Сагайдачного не приведете!». А Сагайдачный взял и сам пришел. Чем еще больше расстроил турецкого султана. Используя излюбленную тактику неожиданных атак и ночных вылазок, казацкое войско буквально затерроризировало турков. 28 сентября 1621 года Осман II решает дать генеральное сражение. Но все безрезультатно. В итоге, видя бесплодность своих потуг прорвать оборону, турецкий султан вынужден согласиться на мир. Мир, который был выгоден Польше, мир, который спасал Европу от турецкой экспансии, но ничего не давал Украине и запорожским казакам. Польский король Сигизмунд III откровенно обманул казаков, не выполнив данных накануне Хотинской битвы обещаний. А кроме того, в одном из боев Петр Конашевич-Сагайдачный получил тяжелую рану, от которой спустя полгода скончался. Да и буковинской земле эта победа не принесла спокойствия, Хотин по-прежнему оставался ареной жестоких сражений.