Способный и одновременно усердный студент (а такое сочетание было достаточно редким как в XVII, так и в XVІІI веке) обратил на себя внимание одного из самых известных преподавателей академии Стефана Яворского. По его протекции Орлик после окончания Киево-Могилянской академии получил должность кафедрального писаря Киевской митрополии, а затем стал писарем в Генеральной канцелярии Войска Запорожского. И вновь способности Пилипа Орлика обращают на себя внимание, на сей раз не кого-нибудь, а самого гетмана Ивана Мазепы. С тех пор карьера Орлика стремительно идет вверх. Он становится одним из ближайших помощников гетмана, занимает пост старшего канцеляриста, затем управляющего делами генеральной войсковой канцелярии и наконец в 1706 году становится генеральным писарем Войска Запорожского.
Между гетманом и генеральным писарем устанавливается полное доверие и взаимопонимание. Мазепа посвящает Орлика в свои самые сокровенные планы, а именно планы антироссийского восстания и перехода на сторону шведского короля Карла XII. Надо сказать, что в тот момент жизнь гетмана Мазепы была фактически в руках Орлика. Достаточно было генеральному писарю только шепнуть, только намекнуть, что готовят казаки, и тогда… Тогда многих ждала бы неминуемая и страшная смерть, а самого Орлика — расположение царя Петра, почести, имения и деньги. Но генеральный писарь не нарушил клятву, данную своему патрону. Перед тем как начать дело, Мазепа и Орлик поклялись друг другу: «Как я присягнул, так и ты присягни мне на этом животворящем кресте, что будешь верным мне до конца и не выдашь наших секретов». И оба шли до конца, положили на алтарь дела борьбы за независимость Украины все, что у них было, — счастье свое и своих семей.
Не оставил Орлик гетмана Мазепу и после поражения под Полтавой. Вместе с Иваном Мазепой в эмиграцию в Османскую империю ушли 50 казацких старшин и около 4500 казаков. Вместе с Мазепой и Орликом в Бендерах, где нашли приют казаки, поселился племянник гетмана Андрей Войнаровский, генеральные бунчужные Иван Максимович и Федор Мирович, кошевой атаман Кость Гордиенко, генеральный обозный Иван Ломиковский. Гетман Мазепа тяжело переживал полтавское поражение и вынужденную эмиграцию. К тому же часть казаков после тяжкого поражения не видела смысла в продолжении борьбы, потеряла веру в дело независимости Украины. Не все стойко переносили тяготы, лишения и преследования со стороны подручных царя Петра. В стане казаков, точнее среди казацкой старшины, назрел бунт. До открытого противостояния дело все-таки не дошло, но значительная часть казацкой старшины покинула Мазепу и перебралась в Яссы. И только смерть Ивана Мазепы, не выдержавшего свалившихся на него и на его родину невзгод, помогла хотя бы частично объединить казаков.