1654年初，俄国动员了10万军队进攻波兰，当时俄国的总兵力约15万，而波兰只能动员6万军队来抵抗俄军的入侵。土耳其和克里木汗因害怕俄国吞并乌克兰，转而支持波兰，不断派出轻骑兵配合波军作战同年5月，俄军在北线分北中南3路向白罗斯和斯摩棱斯克地区的波军发动进攻。。北路俄军从大卢基出发，连克涅维尔(6月1日)、波洛次克(7月17日)、维帖布斯克(9月17日)。中路俄军是主力，共有兵力4万，赫麦尔尼茨基还把伊凡佐洛塔连科的2万哥萨克军编入俄军作战。
俄军从维雅菇马出发，首先攻克多罗戈布日，继而包围了17世纪初被波军占领的斯摩棱斯克。经2个月的包围，俄军于9月23日攻克这个重要的战略城市。南路俄军从布良斯克出发沿罗斯拉夫里一姆斯季斯拉夫里一奥尔沙一鲍里索夫一线向明斯克推进。8月，在舍佩列维齐附近重创由统帅雅努什·拉吉维尔指挥的波兰一立陶宛军队。这年秋，俄军占领了莫吉廖夫、戈麦利等城市，进抵别列齐纳河。在1654年的战争中，俄军不只收复了俄罗斯西部的失的，而且占领了第聂伯河和西德维纳河之间的白俄罗斯地区和一部分立陶宛地区。
1654年底和1655年初，波兰一鞑联军在南线，即乌克兰发动反攻。在乌克兰，俄军只有2万人，先后由安·布土尔林和弗·舍列麦捷夫指挥。由统帅斯·波托茨基和斯·兰茨科龙茨基指挥的波军在波多利亚同伊凡鲍贡指挥的哥萨克军发生激战。波车在莫吉廖夫(德涅斯特河)获胜后，进抵布沙，直通物拉兹拉夫和乌曼。1月10日，波兰一鞑靼联军包围了乌曼。守卫乌曼的是伊凡·鲍贡。乌曼城有很高的围墙，墙外有深沟。
鲍贡命令用水浇围墙，把它变成光滑的冰山，使波军无法攻城。1月2日，波军在奥赫马托夫战役中获胜。勃拉兹拉夫省受到严重破坏。俄罗斯一哥萨克联军朝白教堂方向败退。但是，波军的胜利未能使整个战局转败为胜。在白俄罗斯一立陶宛战场，俄军在1655年夏进展顺利，连克明斯克(7月3日)和维尔诺(7月31日)以及考那斯和格罗德诺等重要城市。俄军占领维尔诺后，大肆屠杀洗劫，纵火烧城，烈火持续了2个星期。
繁荣的立陶宛首都沦为废墟。白俄罗斯和立陶宛大部分土地被俄军占领在乌克兰战场，赫麦尔尼茨基积极准备反攻。他力图使克里木鞑靼人脱离同波兰的联盟，为此派使者同克里木汗谈判。谈判没有取得成功，因为克里木汗要求赫麦尔尼茨基中断同俄国的关系。1655年夏，俄罗斯一哥萨克联军在赫麦尔尼茨基指挥下开始反攻，向西乌克兰推进。9月，联军包围利沃夫，北路俄军占领卢布林，直抵维斯瓦河畔的下卡齐米日和普瓦维。波兰首都华沙受到威胁战争进程表明，俄波两国力量已经发生根本变化。
波兰已经丧失了16世纪和17世纪初占有的优势，而俄国则由劣势转为优势，咄咄逼人地向着兼并乌克兰和白俄罗斯的既定目标前进正当俄罗斯一可萨克联军伸入波兰本土作战的时候，4万瑞典军队从波莫瑞和立沃尼亚两个方向发动了对波兰一立陶宛的进攻。瑞典国王查理·古斯塔夫为了夺取波罗的海地区的霸权，使波罗的海成为瑞典的内湖，企图以迅雷不及掩耳的速度灭亡波兰共和国。
1655年9月8日和10月19日，瑞军相继攻克华沙和克拉科夫。波兰国王杨·卡齐米日逃往西里西亚。俄国政府鉴于波兰已经削弱，不再是危险的敌人，而且兼并乌克兰和白俄罗斯的任务已经基本实现，所以决定联合波兰，对付更加凶恶的敌人一瑞典。1656年11月3日，俄波两国代表在维尔诺附近的涅米扎签订了停战协定，共同投入对瑞典的战争。俄波战争第1阶段结束。