Новим етапом у відносинах України з Росією стала Переяславська рада. Між Чигирином і Москвою встановлювалися постійні зносини. Переяславська рада відбулася 8 січня 1654 р. У той самий час В.Батурін і Б.Хмельницький повідомили в Москву про союз України з Росією. У листі не ставилося прямо питання про статус України з Росією. Однак у подальші дні гетьман і його оточення не раз обговорювали з послами це питання, просили російських послів присягнути від імені царя, що будуть збережені за усіма станами їх права та вольності. Посли відмовилися від присяги.
Рішення Земського собору і відповідь на нього Переяславської Ради були усними договором Росії і України. Його належало було зміцнити церковною присягою. Ввечері 8 січня переяславському церковному соборі Б.Хмельницький та генеральна старшина присягнула на вірність царю, після чого посли вручили грамоту клейноди – корогву, булаву і щедрі подарунки. 9 січня присягли полковники. А потім інші. Відмовився присягати митрополит Київський і заборонив усім громадянам давати присягу. Відмовився від присяги полковник І.Богун, Уманський та Брацлавські полки.
Прагнучи добитися від царя реальної військової допомоги у боротьбі з Польщею, закріпити свої привілеї і вольності України як державного організму, старшинство наполягало на письмовому договорі і запропонувало свої умови царю.
17 лютого з Чигирина для переговорів із російським урядом про статус України виїхало посольство на чолі з С.Зарудним і П.Тетерею. 12 березня вони прибули до Москви. 14 березня, крім листів Б.Хмельницького, українські посли передали російським представником “Просительные письма” із 23 пунктів (статей) і про підтвердження усіх козацьких прав і привілеїв (ст..1,7,13); про 60 тисячний козацький реєстр (ст.. 2); про права православної шляхти (с. 3); про палату старшині та кошти на утримання війська (ст..8-12,21,23); про вільне обрання козаками гетьмана (ст..6) та передачу йому Чигиринського староства (ст..5); про збурення міської адміністрації та збір податків на Україні царським урядом (ст..4-15); про те, що царські воєводи та інші урядовці не повинні втручатися у внутрішні справи України (ст..16); про надання царським урядом грамот про вольноситі козацтва і православної шляхти(ст..17); про збереження прав Київського митрополита (ст..18). “Просительные письма” містили прохання, щоб російські війська почали наступ проти Польщі (ст..19) і спільні дії проти Кримського ханства (ст..22), а також про розташування російських гарнізонів в Україні (ст..20) і про право зносин гетьманського уряду з іншими державами з відома російського уряду (ст.14).
Більшість статей отримали схвалення царя і бояр. Остаточне рішення було оформлене в царських грамотах від 27 березня про збереження прав і вольностей Війська Запорізького, православної шляхти, про володіння гетьманом Чигиринським староством та іншими маєтностями. Інші питання знайшли своє відображення у статтях із 11 пунктів від 24 березня 1654 р.
Перебуваючи у союзі з Росією, Україна користувалася широкими автономними правами. Договір 1654 р. на тривалий час визначив державно-правове становище України у складі Російської держави.
Отже, договір 1654 р. складався з трьох актів: з проекту договору за підписом Б.Хмельницького, датованого 17 лютого 1654 р., що містив 22 статті; з акту 21 березня 1654 р., що містив 11 статей, і грамоти царя від 27 березня 1654 р., що містила резолюцію царя на решту статей проекту. Оригінали цих актів були написані українською мовою (грамота царя та акт з 11 статтями були виготовленні в Москві), але вони до нас не дійшли. У московських архівах збереглися лише проект договору в перекладі російською мовою та чернетки акту і грамоти від 27 березня 1654 р. з поправками і додатками.
Російсько-українські взаємини уявлялися гетьману і козацькій старшині як протекторат на договірній основі. Про “договорное письмо” йшлося ще у 1654 р. під час розмови Хмельницького з митрополитом Гаврилом. Прийняття Війська Запорізького “під царську високу руку” розумілося Хмельницьким як протекторат – популярна у середньовічній Європі формула залежності, коли одна держава брала на себе захист територіальної цілісності іншої і здійснювала контроль на її політикою.
Щоб зрівняти становище, під час Переяславської ради козацька старшина вимагала зустрічної присяги від імені царя про непорушність козацьких прав і вольностей. Виходячи з традицій демократизму, які звикли поважати навіть у розбурханій анархією Польській державі, вона сподівалася, що царські посольство дасть якісь гарантії українській автономії. Проте в дипломатичному двобою перемогу здобула російська сторона, яка над усе прагнула перетворити протекторат в інкорпорацію. Царські посли категорично відкинули польський досвід присяги королів своїм підданим. Представники козацької старшини вимагали від послів принаймні письмових гарантій козацьких вольностей за зразок тих договорів, які з ними укладали король і сенатори. Однак цю вимогу російські посли відхилили.
Хмельницький вмовив представників старшинської опозиції (П.Тетерю і Г.Сахновича) відкласти свої претензії до того часу, коли на переговорах розглядатимуться умови входження України в союз з Росією. Відразу ж після цього гетьман, старшина, козаки присягнули Росії за “чиновной книгой”, яку привезли із собою посли.
Прийняття присяги по всій Україні (усього до книги присяги вписано 127337 осіб) відбулося спокійно і навіть урочисто. Проте, це було явно не до вподоби запорізькому козацтву, хоча Хмельницький і заручився його попередньою згодою на входження в союз з Росією. Не захотіла прийняти присягу частина старшини на чолі з І.Богуном. У Кропив’янському і Полтавському полках козаки “киями побили” московських урядників. Категорично відмовилося від присяги вище духівництво на чолі з митрополитом Сильвестром Косовим.
Так відбулося входження України в союз з Росією. Цей союз невдовзі виявився дискредитований, бо в устах ідеологів самодержавства він став обґрунтування належності росіян і українців до однієї нації і, отже, заперечення самого існування українського народу. Зрештою, і термін “возз’єднання” не відповідав характеру російсько-українських відносин після 1654 р., оскільки не було досягнуто відповідального йому рівня рівноправності партнерства. Очевидно термін “приєднання” точніше відбиває сутність цих відносин.
Умови союзу України з Росією обговорювалися в Москві і були закріплені у підготовлених українською стороною так званих “Березневих статтях” 1654 р. і в царських грамотах. Царський уряд гарантував непорушність станового поділу, “вольності” козацтва, виборність гетьманів, 60-тисячний козацький реєстр. Україна зберігала право дипломатичних зносин з іншими державами, за винятком Польщі і Туреччини.
За свого життя Хмельницький твердо обстоював права України, цар не отримав жодної данини з України, а воєводи до українських міст призначались тільки за згодою Хмельницького. У результаті спільних воєнних дій проти Польщі вдалося, хоч і не надовго, здійснити давню мрію гетьмана про Україну “по Холм і Галич” – з піл влади поляків було звільнено майже усю Західну Україну.
З початку 1655 р. почало змінюватися ставлення турецького уряду до України в бік можливості відновлення її союзу з Кримом. Дуже сприятливим фактором для наступу українсько-російських військ став початок війни Швеції проти Речі Посполитої. В цілому, незважаючи на складність обстановки, літньо-осіння кампанія українсько-російського війська в Україні завершилася успішно. Внаслідок договору з ханом, укладеного під Озерною, було убезпечень російські та українські землі від татарського нападу. Вдалося уникнути й загострень відносин зі Швецією, що залишало можливість спільних дій проти Речі Посполитої. Відкривалася перспектива дальшого поліпшення стосунків з Трансільванією, Молдавією і Валахією та залучення цих держав до коаліції проти Польщі. Хмельницький виявив себе тонким політиком, який послідовно втілював курс на включення до складу козацької держави всіх українських земель, проводив активну зовнішньополітичну діяльність.
Проте Хмельницький мав усі підстави бути незадоволеним розвитком російсько-українських відносин. Тим часом дедалі помітнішим стає розходження зовнішньополітичних курсів українського та російського урядів. Вже весною завершується процес переорієнтації політики Росії на союз із Річчю Посполитою проти Швеції. Особливо його турбувало те, що посланці України не були допущені на віленські переговори Росії з Польщею 1656 р. Емоційний і запальний гетьман не вірив полякам і усяко намагався застерегти царя від їхньої підступності. Однак і російський уряд на кожному кроці виявляв свою підступність – він не гребував жодними засобами, щоб перешкодити зміцненню впливу України у зайнятій її військами Білорусії. Не залишаючись у боргу і не довіряючи царю, хмельницький уклав угоду з татарами.
Російський уряд непокоїли і монархічні тенденції у поведінці Б.Хмельницького, які виявилися у тому, що в останні місяці життя він добивався згоди старшинської ради на передачу гетьманської булави після своєї смерті 16-річному сину Юрію. 17 липня (6 серпня) 1657 р. Хмельницький помер у Чигирині.
Заслуги Хмельницького в тому, що він домігся від турецького уряду проведення політики позитивного нейтралітету стосовно України. Гетьман не поспішав приймати пропозицію Порти щодо її протекторату, але і не відхиляв їх, прораховуючи можливі наслідки такого кроку в критичний для Української держави період.
Гетьман прагнув залучитися підтримкою Молдавії, Валахії та Трансільванії. Це було не просто, бо в цьому регіоні традиційно сильними залишився вплив Польщі. Не можна ігнорувати й того, що Молдавія і Валахія перебували у васальній залежності від Туреччини. 1653 р. Б.Хмельницький в оцінці політичної ситуації у Молдавії допустився серйозної помилки, що призвело до укладення цими державами антиукраїнської коаліції з Річчю Посполитою. Однак гетьман уже наступного року домігся розвалу цієї коаліції. Тим часом відбувається дальше зближення України з Трансільванією. У подальшому з Трансільванією було укладено антипольський договір (1656 р.).