Під Переяслав прибуло близько 8 тис. жовнірів, а разом із магнатськими загонами та частиною реєстрових козаків чисельність польсько-шляхетського війська досягала 12 тис. На відміну від повстанців карателі були добре озброєні, мали в обозі як легку, так і облогову артилерію. З перших днів травня розпочалися відчайдушні штурми повстанського табору. Проте опір зростав з кожним днем, і Конецпольський постійно писав листи до короля з проханням нових підкріплень.

Становище коронного війська ускладнювалось також активними діями невеликих повстанських загонів по всьому Подніпров'ю. Вони розгромили жовнірські частини на шляху до Переяслава в Копачеві, Димері, Білгородці. Лише одному із шляхетських загонів вдалося переправитися на лівий берег, але в п'яти верстах від Борисполя він був оточений і повністю знищений. Поблизу Києва повстанці спалили десятки човнів, щоб не допустити переправи на Лівобережжя противника. Там же успішно діяв загін під проводом Сави Чернця. Все це сприяло успіхові основних сил Тараса Федоровича під Переяславом.

Найбільш яскраві епізоди битви досить детально висвітлені у так званому Львівському літописі. 15 травня Конецпольський довідався про підхід до міста півторатисячного загону народних месників. Відправлений на його знищення полк Лаща не зумів справитися з завданням. Доручивши загальне керівництво військом Миколі Потоцькому, Конецпольський вирушив на чолі 2-тис. загону жовнірів на допомогу Лащу. Проте значна перевага сил не забезпечила швидкої перемоги. Оточені зусібіч ворргами, повстанці мужньо відбивали атаки і живими в полон не здавались.

Оцінивши ситуацію, Федорович несподівано напав на обоз коронного гетьмана. Після жорстокої сутички повстанці захопили гармати і боєприпаси противника і відступили, до Переяслава. Конецпольський дуже шкодував за втратою найближчого радника ротмістра Ганнібала, а також трьох десятків інших відомих шляхтичів. Серед загиблих у рядах повстанців згадується і син митрополита Іова Борецького Степан.

У ніч на 20 травня невеликий козацький загін проник до ворожого табору. Штаб Конецпольського охороняла так звана «Золота рота» (назва походить від золотого кола на її прапорі) чисельністю близько 150. знатних шляхтичів, які були повністю знищені. Ці події яскраво відобразив Т. Шевченко:

Лягло сонце за горою,
Зірки засіяли,
А козаки, як та хмара,
Ляхів обступали.
Як став місяць серед неба,
Ревнула гармата;
Прокинулись ляшки-панки,
Та й не повставали:
Зійшло сонце – ляшки-панки
Покотом лежали...

Великі людські втрати та відсутність підкріплень поставили коронне військо в скрутне становище. А через відтягування платні жовніри мали намір відмовитися від подальшої служби. Надіслані уніатами до Переяслава декілька тисяч золотих потрапили до рук повстанців. Тому коронний гетьман виступив ініціатором переговорів між ворогуючими сторонами. Він пропонував Федоровичу припинити воєнні дії на умовах збереження Куруківського договору 1625 р., визнання старшого, якого призначить король, та повернення полонених жовнірів.

Враховуючи критичне становище коронного війська, козацька старшина прагнула використати момент для закріплення своїх прав і привілеїв. З іншого боку, запорожці не бажали йти на угоду з шляхтою й умовили Тараса Федоровича, зважаючи на втрати, відійти на Січ. Ці обставини помітно позначилися на ході й результаті подальших переговорів, які від імені повстанців повів Антон Бут. Крім того, наближення строку закінчення Деулінського перемир'я між Річчю Посполитою і Московською державою не дозволяло коронному гетьману настоювати на виконанні всіх вимог.

Зрештою, згідно із статтями Переяславської угоди від 29 травня 1630 р. повстанці визнали свою провину, але відмовлялися видати властям Т. Федоровича. Залишався в силі Куруківський договір. 300 запорожців, виписаних із реєстру в лютому 1630 р., поновлювалися у правах. Старшим реєстрового війська коронний гетьман призначив Тимоша Орендаренка.

Отже, угода відбивала інтереси, насамперед, реєстрового козацтва. Указом короля реєстр збільшився з 6 до 8 тис. козаків. Багато селян-учасників повстання не бажали повертатися у кріпосну залежність. Вони відмовлялися виконувати феодальні повинності, створювали нові загони месників. Окремі стихійні виступи мали місце на Чернігівщині, Київщині, Брацлавщині. Збільшився потік втікачів на Запорожжя, що викликало чутки про плани Конецпольського організувати новий похід на Подніпров'я. Сигізмунд ІІІ звернувся на сеймі до сенаторів із закликом схвалити додаткові асигнування на зміцнення жовнірських гарнізонів Україні, що було покладено в основу відповідної постанови.

Прибуття польських частин на територію Київського воєводства взимку 1631 р. викликало піднесення народного руху, підтримане запорожцями. До Ніжина, де зібралося близько 2 тис. чол. із Січі підійшов загін під проводом Івана Балилівця. Протягом двох місяців вони протистояли коронному війську, яке силою намагалося захопити місто. В цей же час Тарас Федорович знову розсилає із Запором жя заклики для продовження боротьби за козацькі вольності. На початок червня на них відгукнулося близько 15 тис. козаків.

Все це стало відомо коронному гетьману, який зумів через своїх агентів обіцянками й підкупами реєстрової старшини відмовити перебуваючих на державній службі від підтримки запорожців. На посаду старшого реєстру Конецпольський замість Орендаренка призначив лояльного щодо уряду Речі Посполитої Івана Кулагу. Через суперечності в рядах козацтва справа до повстання не дійшла. Нереєстрове козацтво змушене було відійти на Запорожжя, а шляхті вдалося розсіяти дрібні селянські загони.

У складних політичних обставинах Тарас Федорович не втрачав надії на продовження збройної боротьби. Довідавшись про приїзд в Україну московських послів, він у другій половині вересня з'являється у Каневі, де вже перебував Г. Гладкий з царською грамотою. В ній містилася