Б. Хмельницький передав на деякий час командування кропив’янському полковнику Філону Джалалію. «Тримайтеся і тримайте укріплення, поки я не повернуся», — сказав він полковнику Мартинові Пушкарю і кинувся разом з Іваном Виговським, Лук’яном Ма-зирем та ще трьома козаками слідом за ханом, щоб умовити його повернутися на поле бою. Вони наздогнали хана за милю від табору. Але розлючений хан наказав зв’язати гетьмана і забрав його з собою. Татари прорвалися через переправу, спалили містечко Козин, мешканців вирізали й подалися через українські землі до Криму, грабуючи й беручи в ясир населення. Хан звільнив Хмельницького тільки через деякий час.
Утеча хана відіграла фатальну роль у перебігу Берестецької битви. Лівий фланг козацької армії був оголений, і це дало змогу шляхті охопити її півколом облоги. Крім того, українська армія залишилася без головнокомандувача. Досі остаточно не з’ясовано справжніх причин зради і втечі хана. Ряд дослідників вважає, що, очевидно, дався взнаки релігійний звичай мусульман — не воювати в час свята байраму, що випадало саме на ті дні. Можливо, зрада хана була наслідком і незадовільного морального стану ординських військ, які були неспроможні вести затяжні бої проти озброєного регулярного польського війська. До того ж хан боявся змови проти нього козаків з королем, підтвердження чому він нібито угледів у тому, що Ян-Казимир усіма своїми силами й артилерією наступав на ханські війська, а не на козаків.
Цілком імовірною й аргументованою є, на наш погляд, версія, викладена в книжці В. Смолія і В. Степапкова «Богдан Хмельницький. Соціально-політичний портрет». Автори вважають, що мав місце попередній зговір Іслам-Гірея з польським королем, оскільки це відповідало політиці хана стосовно українсько-польських відносин. Хана більше лякала можливість перемоги української армії й здобуття Україною цілковитої незалежності. Це підтверджує й сепаратний договір, укладений Іслам-Гіреєм з Польщею під час Збаразько-Зборівської кампанії 1649 р.
Після втечі хана король спрямував свої війська проти козацького табору. Однак козаки під захистом табору — «рухомої фортеці», відбиваючися від навальних атак ворога, відійшли з пагорба в долину, до берега річки Пляшівки, де болота й хащі могли прикрити їхні тили. За визнанням анонімного польського автора — сучасника тих подій, «козаки дуже добре трималися і вистояли».
Лише вночі, коли стало зовсім темно, польські корогви за наказом короля змушені були припинити штурм українських позицій і відступити. До того ж раптовий дош; вивів із ладу вогнепальну зброю і паралізував дії кінноти. Однак польське військо простояло всю ніч напоготові під зливою, маючи намір вранці розпочати штурм.
Тим часом козаки й селяни цілу ніч продовжували зміцнювати свій табір з возів на новому місці. Вони досить швидко насипали вали заввишки понад два метри, викопали глибокі рови.
Богдан Хмельницький обрав для табору зручне місце: з трьох боків його оточували болота і тільки з одного — твердий ґрунт, у центрі стояв намет гетьмана, а поруч — намет коринфського митрополита, колишнього екзарха Пелопоннесу і блюстителя єрусалимського патріаршого престолу Йоасафа. Його відправив до України константинопольський патріарх Парфеній. [Йоасаф доводився йому родичем, тож не випадково привіз благословення Хмельницькому на визвольну війну і навіть меч, освячений на гробі Господньому в Єрусалимі.]. Це Йоасаф вітав Хмельницького, коли гетьман, повернувшися з-під Замостя після переможного походу проти поляків, у грудні 1648 р. урочисто вступив до Києва. Саме гетьман запросив Йоасафа взяти участь у поході 1651 р.
Йоасаф був родом з Еласона (Греція), добре володів українською мовою, був чудовим оратором і ревним захисником православної віри від наступу католицизму. Перед наметом Йоасафа стояли три хрести. З десяти наметів спорудили похідну церкву, і там щ^оденно цей церковний ієрарх за допомогою грецького ченця Павла відправляв богослужіння, до якого скликали трьома великими дзвонами.
Розпочалися тяжкі для козаків дні облоги. Поляки збудували нижче й виш^е табору за течією Пляшівки і на другому ії березі окопи й редути. Із Бродів, Львова та Дубнівської фортеці привезли важкі гармати.
Українське військо мужньо оборонялося протягом десяти днів. Наказним гетьманом було обрано кропив’янського полковника Фі-лона Джалалія, потім — миргородського полковника Матвія Гладкого і нарешті — Івана Богуна.
Козаки здійснювали сміливі, раптові для ворога вилазки, завдаючи йому значних втрат. Але траплялося, що й самі зазнавали поразок.
22 червня козаки атакували полк на чолі з брестським воєводою Шимоном Щавинським. Наступного дня 2 тисячі кіннотників напали на коронні війська, які з великими втратами відбилися.
24 червня королівські війська оточили козацький табір з півдня і зайняли пагорб, на якому під час попередньої битви стояв намет хана. На цьому пагорбі й було поставлено намети короля, польного й коронного гетьманів, князів Вишневецьких та розташовано ряд полків. Того дня під час чергової вилазки козаки вбили кількох шляхтичів, ще кількох поранили, але і серед них були втрати.
У ніч на 25 червня зробили ще кілька вилазок. Однак місячна ніч перешкодила їх успішному завершенню. Лише зі східного краю табору козаки під проводом Івана Богуна тихо перепливли річку й непомітно підповзли до редуту на правому березі. Там вони вбили 8 рейтарів і захопили дві гармати. Жовніри спросоння кинулися в річку. Загавкав собака і розбудив німецьких піхотинців, які на чолі з Хубальдом кинулися на допомогу, відсікли козаків і відбили одну гармату.
26 червня почалися переговори про мир. Пополудні до короля прибули козацькі посли: полковники: миргородський Матвій Гладкий та чигиринський Михайло Криса, а також військовий писар — мазовецький шляхтич Іван Петрашевський. їх прийняв коронний гетьман Микола Потоцький. Король пообіцяв дати відповідь наступного дня. Михайла Крису залишили заручником. Король виставив по суті ультиматум: вислати заручниками 17 полковників, яких він затримає доти, доки козаки не видадуть Богдана Хмельницького, Тимоша й генерального писаря Івана Виговського, віддадуть зброю не тільки з табору, а й з усієї України, а також одержані від короля клейноди — прапор, гетьманську булаву, бунчук і бубни. їх передбачалося надати новому, призначеному королем гетьманові Війська Запорозького. Чисельність козацтва визначить сейм, а поки вони повинні дотримуватися Куруківської угоди, за якою вона мала складати 6 тисяч. Від козаків також вимагалося видати шляхту, яка «разом з ними бунту-валася», розірвати союз з татарами та повернути селян польським панам.
Дві години відвів король на відповідь козацьким послам. Однак вони заперечили: відповідь могла бути тільки після вирішення цього питання на загальній козацькій раді, тобто наступного дня.
28 червня король одержав письмову відповідь, у якій відкидалися всі його вимоги. Тоді король наказав обстрілювати козацький табір із усіх гармат.
29 червня козацькі розвідники дізналися, що польське командування збирається обійти обложений табір з тилу та, за порадою перебіжчика — полковника Криси, насипати греблі на річці Пляшівці, підняти в ній воду й затопити табір козаків. Того ж дня Станіслав Лянцко-ронський перевів три полки (2 тис. вояків) на правий берег Пляшівки, займаючи тили козацько-селянського війська та обсаджуючи козацькі переправи. Козаки скликали раду, скинули наказного гетьмана Філона Джалалія та обрали Івана Богуна. Надзвичайно винахідливий Богун, який завжди знаходив вихід з найскрутніших воєнних ситуацій, вирішив будь що вивести військо з леш,ат облоги. Шлях до відходу лежав тільки через болота. За одну ніч болота загатили кожухами, кунтушами, опанчами, бочками, мішками, повстями, наметами, возами, попонами. Вдосвіта 30 червня двотисячний кінний загін на чолі з Богуном з двома гарматами переправився через три мости.
На жаль, селянські повстанці, ш,о стояли окремим табором і не були на козацькій раді, вирішили, ш,о козаки їх покинули. Безладно, в паніці, вони рвалися через переправи, втягуючи у свій потік і козацькі полки, які не встигли перейти через мости. Частина їх втопилася в болоті.
Лянцкоронський злякався, коли побачив, що тисячі людей сунуть на правий берег Пляшівки. Вирішивши, що це військова вилазка, він утік до переправи в Козині, що була на відстані двох миль. Отямившись, Лянцкоронський приєднався до переслідувачів утікачів.
Поляки вирішили, що відступ — це якась хитрість, і не одразу увірвалися до табору. Та коли вже потрапили туди, нещадно порубали шаблями всіх, хто ще там залишався, разом з мирними мешканцями села Острів, жінками й дітьми. Кілька тисяч козаків, яких Богун виділив для прикриття табору, чинили героїчний опір жовнірам. Тим часом основні сили української армії вирвалися з пастки. Вдалося врятувати більшу частину артилерії.
Митрополит Йоасаф з хрестом у руці намагався стримати оскаженілих переслідувачів. Та один з магнатських челядників убив його з лука. Потім митрополиту відрубали голову і принесли її королю разом з його митрою із срібла з позолоченими бляхами і табличками, відлитим із срібла посохом, хрестом з яшми, Євангелієм у золотій оправі, свічниками та чашами. Король відкупив у вбивці ознаки духовного сану й передав їх уніатському священику Якову Суші, що правив службу в польському таборі. Разом з Йоасафом було забито і диякона Павла.
У наметі Хмельницького захопили скриньку з печаткою Війська Запорозького і важливими документами, серед яких були оригінал українсько-польської Зборівської угоди 1649 p., грамота, видана турецьким султаном Богданові Хмельницькому на володіння Руським воєводством, листи володарів іноземних держав: кримського хана, турецького султана, московського царя, семиградського князя Юрія II Ракоці. До рук грабіжників потрапила й скарбниця Війська Запорозького.
У наметі Богуна забрали 15 прапорів, зокрема два з них даровані польськими королями: Владиславом IV — блакитний з біло-червоним орлом і Яном-Казимиром — червоний з білим орлом і двома православними хрестами, а також прапор коронного гетьмана Миколи Потоцького, здобутий козаками в боях 19 червня. 60 козацьких гармат перейшло до королівського війська та ще сім бочок пороху до них, багато возів з наметами, коней, сідел, рушниць, три дзвони, військові котли — тулумбаси, багато худоби.
Польські вояки переслідували козаків та селян і на переправах. Українці вмирали зі зброєю в руках, навіть загрузнувши по коліна або й по пояс у болоті, періодично вступали в бій. Загинуло кілька тисяч чоловік, більше селян-повстанців.