Захист Вінниці був організований майстерно: козаки переходили від однієї лінії укріплень до іншої, артилерія завдавала великих втрат ворогові.
Сучасник – польський шляхтич – з сумом говорить про повну безпорадність і безсилля шляхетського війська перед козаками Івана Богуна: «Наші оточили їхні укріплення валами і постійно вартували, але не могли відрізати їх від води; громили обложених пушками та кидали в їх стан бомби, але бомби козаки встигали гасити і по суті ми нічого не могли їм зробити. Між тим військо наше вибилося з сил, тоді як весь час солдати і коней не розсідлували, і самі не залишали зброї».[29]
Два тижні Вінницький полк героїчно відбивав атаки противника. Саме тут, у боях під Вінницею, І. Богун вперше найбільш масштабно проявив здібності воєначальника. Під час оборони Вінниці у березні 1651 р. і міщани, і шляхта, і все населення міста підтримало свого полковника. Богун одержав блискучу перемогу. Ця битва принесла йому славу і авторитет. Це був початок розквіту його військової кар'єри. За свідченням Самовидця, "серед польського війська прокинулася паніка така, як колись під Пилявцями, що полків не можна було стримати від утечі".
Коли ж до Вінниці підійшли надіслані на допомогу Богуну полки уманського полковника Йосипа Глуха і полтавського - Мартина Пушкаря, польське військо відступило до Кам'-янця-Подільського. Прибуття свіжих сил українського війська під Вінницю івикликало паніку серед польсько-шляхетського війська, яке кинулось тікати, залишевши напризволяще свій обоз. Від остаточного розгрому польсько-шляхетське військо врятувала лише весняна повідь, яка перешкодила козакам далі переслідувати ворогів. Так, безславною втечею польсько-шляхетського війська закінчилася облога вінниці.
Поразка шляхетського війська справила тяжке враження на Польщу. Калиновсьукому та Лянцкоронському дорікали, що з їх вини багато знатних магнатів загинуло під час облоги Вінниці та потонуло в ополонках, що їх прорубали козаки на річці Буг.
Київський воєвода Адам Кисіль, брат якого загинув в боях проти козаків Івана Богуна, щодо поразок шляхти писав: «…У війську нашому справи йдуть погано: Богуна ще не візяли, а щодня гине багатсько людей. Взагалі затіяли цю війну лише для знищення польської шляхти… Ще війна не почалась, а військо вже розстроєно, кращі воїни загинули і поразка з'явиться раніше, ніж ми чекали. Військо наше, як мені сказали, малочислене, підкриплення невідомо де знаходяться, коли вороги помітять це і оточать наші сили, то Господь один знає, які можуть бути наслідки».[30]
Польсько-шляхетське військо в паніці відступило до Бара, а потім, дізнавшись, що козаки переслідують його, поспішило сховатись в укріпленнях Кам'-янець-Подільського. Церез два дні українське військо обложило місто і розпочало штурм укріплень.
Кам'-янець-Подільський був одним з головних опорних пунктів шляхетського панування на Україні, його особливе стратегічне значення посилювалося тим, що він мав надзвичайно сильні природні укріплення, які доповнювалися штучними спорудами.
Фортецю Кам'-янця-Подільського Богун штурмував зі своїм полком у складі корпусу Д.Лисовця в кінці квітня 1651 р. Під час облоги і штурму цього оплоту панування шляхетської Польщі на Поділлі Іван Богун показав високі зразки відваги і військової майстерності. Спершу бої розгорнулись за оволодіння передмістям. Трьохтисячний загін козаків ударом вибив найману піхоту ворога з так званих руських фільварків і захопив високу гору навпроти укріплень центральної частини міста. На захопленій горі Іван Богун наказав поставити пушки і відкрити безперервний вогонь по укріпленнях міста.
Козаки з величезним завзяттям штурмували місто, переборюючи опір ворога. Облога Кам'-янця-Подільського тривала кілька днів. Найбільш запеклі бої розгорнулися біля воріт міста – Руської брами. Іван Богун був у перших рядах атакуючих, запалюючи козаків особистим прикладом на подвиги. Під час облоги міста козаки виявили надзвичайну хоробрість і прагнення будь-що зломити опір ворога, який заховався за майже неприступними укріпленнями.
Українському війську велику допомогу надавало населення міста. Так, за допомогою одного з жителів міста, який дзвоном дав знати козакам, коли слід починати атаку, Іван Богун організував напад на міську браму. Витримавши цей натиск козаків, перелякане командування польсько-шляхетського гарнізону заборонило в місті дзвонити й наказало зупинити всі годинники на вежах.
Козаки продовжували готуватися до рішучого штурму міста. Але в цей час від Богдана Хмельницького було одержано наказ зняти облогу Кам'-янця-Подільського і негайно вирушити на з'єднання з основними силами українського війська.
Про те, що козаки твердо вирішили оволодіти містом, свідчить такий факт. Після того, як стало відомо про зняття облоги, козаки позакопувалися в різних місцях навколо міста, як про це розповідає очевидець, «копчене м'ясо, полті (половина туші свині), сухарі, бочонки з медом, пляшки з горілкою» і, звертаючись до шляхти, вигукували: «Заждіть, ляхи, тепер віддиште, ми знову до вас повернемся».[31]
Полк Івана Богуна вирушив назустріч Богдану Хмельницькому. Наздогнавши окремі загони Калиновського під Купчинцями, козаки завдали їм тяжких втрат.
Молдавський господар Лупул, що формально вважався союзником Богдана Хмельницького, по-зрадницькому інформував польського короля Яна Казимира про плани гетьмана і дальших шлях просування українського війська. Завдяки цьому всі військові сили Речі Посполитої були зібрані в один кулак. Польсько-шляхетське військо налічувало тоді більше ста тисяч, у тому числі двадцять тисяч найманого війська.
На початку червня 1651 р. біля Кракова вибухнуло селянське повстання на чолі з Косткою Наперським, який діяв спільно з Богданом Хмельницьким. Але швидке придушення повстання і жорстока розправа з його керівниками на деякий час забезпечили тил польсько-шляхетської армії.
Тим часом українське військо, очолюване Богданом Хмельницьким, з татарською ордою наближалось до Берестечка. Попереду йшов Вінницький полк на чолі з Іваном Богуном, який вів бойову розвідку і гарантував безпеку маршу. Цей полк встиг захопити важливі переправи через річки Горинку та Ікву.
18 червня обидві армії стали табором одна проти одної. Першого ж дня відбулися невеликі сутички.
У битві на другий день польсько-шляхетське військо зазнало тяжких втрат. Багато магнатів і шляхти загинуло від козацьких шабель. З приводу цих боїв сучасник –шляхтич з сумом писав: «…неприятель напав з рівною запеклістю… і цей день був для нас нещасним внаслідок загибелі багатьох знатних людей і добрих вояк»[32]. Перевага була на боці українського війська.
20 червня відбулася одна з найбільших, вирішальніших битв визвольної війни, яку розпочали козаки. Проти українського війська, очолюваного Богданом Хмельницьким, шляхетська Польща виставила майже всі свої збройні сили (150 тисяч чоловік, включаючи й озброєних слуг). На чолі їх стояв король Ян Казимир.
Польські війська після невдалих спроб збити козаків, які стійко трималися і успішно відбивали атаки, направили всю силу вогню своєї артилерії на лівий фланг армії Богдана Хмельницького, де стояли татари. Татари зрадили і залишили поле бою. Як зауважує один з сучасників, "хан втік ганебно"[33]. Українське військо було під загрозою повного оточення. Дізнавшись про зраду хана Іслам-Гірея, Богдан Хмельницький передав командування кропивенському полковнику Філону Джалалію, а сам кинувся слідом за татарами, щоб змусити їх повернутися. Хан не тільки не повернувся зі своїм військом на поле бою, а звелів затримати Хмельницького; він випустив Хмельницького тільки тоді, коли одержав великий викуп з Чигирина. Але повернутися до свого війська Хмельницький не міг: воно було оточене польською армією. Відсутність гетьмана поставила в тяжке становище українське військо. Татари пішли в Крим. По дорозі в Крим вони грабували Україну, брали в полон українське населення. Народ із зброєю в руках боровся проти грабіжників.
У цей критичний момент, коли українське військо внаслідок зради хана було оточене добре озброєною польсько-шляхетською армією, постало питання – хто очолить військо і керуватиме обороною. Потрібна була людина, яка би поєднувала в собі талант полководця, сталеву витримку, сміливість, воєнну винахідливість і користувалася повною довірою у козаків.
Козаки одностайно обирають керівником прославленного полковника Івана Богуна. Який поставив собі за мету будь-що вивести українське військо з оточення.
Після втечі хана польські війська зайняли місце, де стояли татарські орди, і таким чином відрізали шлях козакам для виходу з-під Берестечка. Козаки в порядку відступили до свого табору і там окопалися.Іван Богун уживає всіх заходів, щоб перетворити козацький табір на неприступну фортецю. Ворожа армія з трьох боків обступила козацький табір, з четвертого боку були непрохідні болота. Десять днів мужньо оборонялося обложене українське військо. Сутички з ворогом відбувалися майже безперервно. Усі намагання польсько-шляхетського війська взяти табір приступом не мали успіху. Не увінчалися успіхом і спроби шляхти шляхом переговорів обманути козаків, щоб потім винищити всіх. Козаки залишилися непримиренними до своїх ворогів.