Поляки, ободренные известиями о страшном опустошении Московского государства моровой язвой, не ожидали, что царь Алексей Михайлович так скоро вернется на театр войны и притом с большими силами; а потому вожди их были смущены одновременно в разных местах начавшимся наступлением царских воевод и стали отходить. Между прочим и гетман Радзивилл покинул осаду Могилева. 24 мая сам государь двинулся из Смоленска к столице Великого княжества Литовского. В Шклове, где царь оставался некоторое время, он 26 июня получил известие о взятии крепкого города Велижа стольником Матвеем Васильевичем Шереметевым. А потом на пути к Борисову 6 июля к нему «пригнали сеунчики» от князя-боярина Федора Юрьевича Хворостинина и окольничего Богдана Матвеевича Хитрово с уведомлением о взятии города Минска. Но поход вообще замедлялся вследствие затруднений в подвозе съестных припасов для войска. На Вильну государь двинул полки: большой с князем Яковом Куденетовичем Черкасским, передовой с князем Никитой Ивановичем Одоевским, сторожевой с князем Борисом Александровичем Репниным, ертоульный с другим князем Черкасским и отряд казаков с наказным гетманом Золотаренком. А 13 июня из Борисова сам пошел за ними. Когда он, не дойдя 50 верст до Вильны, расположился станом в деревне Крапивне, сюда 30 июня прискакали гонцы от помянутых воевод с известием, что «Божиею милостию, а его государевым счастьем» они побили обоих литовских гетманов, Радзивилла и Гонсевского, и прогнали их за реку Вилию, а столицу Великого княжества Литовского, город Вильну, взяли. Государь немедля послал уведомить о таком важном успехе в Москву царицу и патриарха, также к воеводам других полков и к гетману Хмельницкому; а к победителям отправил своего комнатного стольника Ладыженского с «государевым жалованным словом» и велел спросить о здоровье. Затем обрадованный царь поспешил в Вильну, причем с дороги писал своим сестрам, что, «постояв под Вильною неделю для запасов, прося у Бога милости и надеяся на отца нашего великаго государя святейшаго Никона патриарха молитвы, пойдем к Оршаве». Если верить иностранным источникам, царь совершил очень пышный въезд в Вильну, сидя в роскошной, внутри обитой бархатом карете, запряженной шестеркой светло-гнедых коней. Тут 9 августа он получил от воевод известие о взятии города Ковны, а 29-го о занятии Гродны. Теперь Алексей Михайлович к своему царскому титулу присоединил титул великого князя Литовского, Белой России, Волынского и Подольского; о чем издал особый указ (от 3 сентября 1655 г.).
В Варшаву, однако, Алексею Михайловичу идти не пришлось: ее в то время захватил другой неприятель Польши.
Когда королева Христина в 1654 году отказалась от шведской короны в пользу своего двоюродного брата Карла Густава, то Ян Казимир, подобно Владиславу принявший титул короля Шведского и считая себя единственным потомком Густава Вазы в мужском колене, протестовал против вступления Карла на шведский престол. Хотя он и не подкрепил этого протеста никакими враждебными действиями, тем не менее Карл X воспользовался им, чтобы объявить войну Польше. С одной стороны, его возбуждал к тому известный польский выходец, бывший подканцлер коронный Радзеевский, который пылал жаждой мести к Яну Казимиру и королеве Марии Людвиге за свои личные оскорбления и уже давно интриговал против них при шведском дворе; он входил в сношения с гетманом Хмельницким, с венгерским князем Ракочи, и вообще старался устроить целую коалицию против польского короля. С другой стороны, успехи московского царя в войне с поляками и беспомощное положение Польши побудили воинственного Карла, не теряя времени на переговоры, воспользоваться обстоятельствами для собственных завоеваний. В то время шведские владения соприкасались с польскими и литовскими с двух сторон, именно со стороны Померании и Лифляндии; из той и другой шведские войска двинулись против поляков. В июне 1655 года фельдмаршал Виттенберг вторгся из Померании в Великую Польшу. Местное посполитое рушенье, собранное в Познанском воеводстве на берегу Нотеца, под местечком Устьем (Uscie), и предводимое воеводой познанским Кристофом Опалинским, после нескольких неудачных стычек прекратило сопротивление. Вожди его склонились на шведские прокламации и увещания Радзеевского и подписали договор, по которому воеводства Познанское и Калишское отдавались под протекцию шведского короля, выговорив сохранение шляхетских прав и вольностей. После того шведы без сопротивления заняли Познань и Калиш. Вскоре прибыл сам Карл с новым войском.
Ян Казимир поспешно отозвал из Украйны польного гетмана Лянцкоронского и Стефана Чарнецкого и с небольшим войском стал под Волбожем. Шведский король без выстрела занял Варшаву, поразил Яна Казимира и двинулся на Краков, куда ушел польский король, поручив войска Лянцкоронскому. По совету сенаторской рады Ян Казимир, избегая плена, покинул этот город и вслед за королевой уехал за пределы своего королевства в австрийские владения, именно в Силезию, в город Глогову. Лянцкоронский потерпел поражение под Бойницей, и войска его перешли в подданство шведского короля. Чарнецкий попытался оборонять Краков, но, ввиду недостатка укреплений и гарнизона, принужден был сдать его на известных условиях. Таким образом, уже в сентябре 1655 года большая часть земель польской короны очутилась в руках шведов. Меж тем другое шведское войско, предводительствуемое Габриелем Магнусом Де ла Гарди, из Лифляндии вторглось в Великое княжество Литовское. Здесь, после занятия Вильны москвитянами, царили полное замешательство и беспорядок. Между магнатами не было никакого согласия, и они не спешили соединить свои отряды. Великий гетман Януш Радзивилл, ушедший на Жмудь в Кейданы, имел у себя не более 5000 войска. Де ла Гарди обратился к литовским панам с письменным увещанием, чтобы они, по примеру Короны, поддались под протекцию шведского короля. Ввиду невозможности противустать двум неприятелям, приходилось выбирать между Москвой и Швецией. Януш Радзивилл выбрал последнюю: во-первых, по причине единоверия, так как он был протестант (собственно, кальвинист); во-вторых, представительный образ правления Швеции, конечно, ближе подходил к строю Речи Посполитой, чем суровое московское самодержавие, а в-третьих, и степень культуры вообще более сближала поляков со шведами, чем с москвитянами. Надежда на шведскую помощь против московского нашествия окончательно побудила принять протекцию короля Карла Густава. 18 августа (нов. ст.) Януш Радзивилл, его брат Богуслав, польный гетман Гонсевский, епископ Жмудский Парчевский и некоторые другие литовские паны подписали в Кейданах договор со шведскими комиссарами, по которому они вступили под протекцию шведского короля под условием соблюдения своих прав и вольностей как церковных, так и гражданских. По этому договору в общих чертах Великое княжество Литовское соединялось со Шведским королевством наподобие бывшего своего соединения с Короной Польской. Но только одна часть литовских магнатов согласилась на шведское подданство. Другая часть, с Павлом Сапегой, воеводой витебским, во главе, осталась верна Яну Казимиру, смотрела на подписавших договор как на изменников отечеству и решила продолжать войну со шведами. Остаток войска отложился от Радзивилла. Сапега, имевший и личные поводы враждовать с ним, хотел представить его, Януша, на суд Речи Посполитой и осадил его в Тыкочинском замке, в котором находился небольшой шведский гарнизон. Снедаемый отчаянием, Януш Радзивилл впал в сильную болезнь, и, когда после нескольких штурмов Сапега взял замок, он нашел только труп своего противника (в декабре 1655 г.). Так бесславно погиб этот гордый и не лишенный талантов представитель протестантской ветви пышного рода Радзивиллов.
Меж тем гетман Хмельницкий, соединив свои силы с московскими войсками боярина В.В. Бутурлина, двинулся на Подолию и Галицию. Внезапное отозвание польских войск из Украйны, причиненное нашествием шведского короля, облегчило движение соединенным московско-казацким силам. Постояв немного под Каменцом, москвитяне и казаки отступили и направились ко Львову, который и осадили. Коронный гетман Потоцкий, собрав несколько тысяч войска под Глинянами, отступил за Львов и стал под местечком Грудек, угрожая нашему тылу. Тогда Хмельницкий пошел на него, побил и рассеял его войска. После того московские и казацкие полки (в конце сентября 1655 г.) со всех сторон облегли Львов, выставили сильную артиллерию и начали громить его огнестрельными снарядами; а время от времени делали приступы и пытались ворваться в город. Но львовские граждане, как и в первую осаду Хмельницкого (в 1649 г.), оказали мужественное сопротивление. Обороной руководил генерал артиллерии Кристоф Гродзицкий. Во время сей осады части русских войск ходили еще далее вглубь покоренных земель, брали пленных и добычу. Они достигали до Замостья и Люблица; первый город вновь отстоял себя, а второй присягнул на имя московского царя и дал окуп. Но осада Львова затянулась. Успеху львовской обороны более всего помогли искусно веденные переговоры, которые тянулись почти все время осады. На увещательные грамоты Хмельницкого о сдаче и принесении присяги царю Московскому городское управление присылало красноречивые ответы о своей верности польскому королю. Делегаты сего управления (Кушевич, Сахнович, Лавришевич и др.) свободно приходили в стан Хмельницкого, расположенный на Святоюрской горе, находили здесь радушный прием и угощение и своими переговорами удачно выигрывали время. Заметив не особенно дружеские отношения между Хмельницким и Бутурлиным, они с иезуитской ловкостью умели произвести в гетмане еще большее охлаждение к его московским союзникам. Причем они иногда искусно льстили самолюбию казаков, выхваляя их храбрость, приписывая исключительно им одержанные военные успехи и стараясь унижать москвитян. В самом окружении гетмана они нашли себе помощников в лице генерального писаря Ивана Выговского и переяславского полковника Павла Тетери. Выговский, по всем признакам, уже тогда начал изменять Москве и склонял гетмана к пощаде осажденного города; а Тетеря, человек школьного образования, владевший латинским языком, однажды во время спора городских делегатов с гетманом шепнул им по-латыни: «Sitis constantes et generosi» (будьте тверды и мужественны, т. е. не уступайте). В пользу осажденного города ходатайствовал перед гетманом и русский епископ во Львове Желиборский. В стане Хмельницкого сошлись тогда послы и Яна Казимира, и Карла Густава; каждый, конечно, склонял его на свою сторону. Эти переговоры и колебания гетмана ослабили энергию осады. Он, очевидно, не показывал большой охоты завоевать сей город для московского царя. Осада длилась уже около шести недель; наступили осенние непогоды и недостаток запасов, а главное, пришли вести о движении крымского хана на Украйну на помощь полякам. Наконец, гетман, ограничась сравнительно небольшим окупом, 8 ноября (нов. ст.) отступил с казацкими полками от города. За ним принужден был то же сделать и воевода Бутурлин с московскими полками; причем пошел так спешно, что бросал пушки дорогой, и войско его сильно страдало от голода и холода. Вообще этот воевода, начальствуя многочисленным московским войском, сыграл довольно жалкую роль под Львовом, рядом с гетманом. Столь взысканный царем за удачно произведенную присягу Малороссии, он утратил теперь милость государя и вскоре после сего похода умер в Киеве.