В. В. Голицын стремился завершить и русско-польские мирные переговоры. Будучи одним из первых прозападных настроенных русских политиков, Голицын желал установить союзные отношения с польским королем и его соседями. Самойловича, напротив, беспокоили слухи о том, что Москва ради создания антитурецкой коалиции с Речью Посполитой собирается отдать Киев, как первоначально планировалось по Андрусовскому перемирию. Конфликт перешел в открытое столкновение в феврале 1684 года, когда после смерти И. Гизеля польский король Ян Собесский назначил новым настоятелем Киево-Печерской Лавры львовского епископа И. Шумлянского, таким образом, открыто заявляя свои права на Киев. В ответ Самойлович предпринял захват посожских сел, взбунтовав местных крестьян и назначив там новую администрацию в лице сотников и атаманов. В руках Самойловича оказалась значительная часть Мстиславского воеводства Литвы. Такие самовольные действия Самойловича не вписывались в планы правительницы Софьи и Голицына.
Вечный мир между Речью Посполитой и Московским государством был заключен 6 (16) мая 1686 г. Согласно его статьям русские должны были выплатить полякам 200 тысяч рублей за их отказ от Киева, который теперь окончательно переходил под власть российского царя. В остальном Вечный мир повторял условия Андрусовского перемирия, по которому Украина делилась по Днепру между Речью Посполитой и Москвой, но Запорожье теперь подчинялось только царю. Левобережье, Киев (а также правобережные Триполье, Стайки, Васильков) и Запорожье остались за Москвой, Киевщина (от Стаек до Чигирина) превращалась в нейтральную незаселенную зону, Волынь и Галиция отходили Польше (хотя по Бахчисарайскому миру они оставались за Россией), Подолье по-прежнему было во власти турок. Москва вступала в Священную лигу. Самойлович был в ярости и даже запретил служить в церквях благодарственные молебны по случаю мира.
Уже в следующем году, согласно новым союзническим обязательствам, был предпринят первый Крымским поход. Главнокомандующим русской армии был назначен сам В. В. Голицын. В его распоряжении имелось 100 тысяч человек, включая слободские полки. Самойлович выступил в поход с генеральной старшиной и полковниками, имея 50 тысяч казаков. В начале июня обе армии объединились и выдвинулись вдоль Днепра.
Время года для выступления было выбрано крайне неудачно. В пыли, без воды, при страшной жаре войско столкнулось с необыкновенными трудностями. Горели степи, подожженные татарами. Не было воды и травы для лошадей.
На совещании было решено возвращаться. Самойлович открыто говорил старшине о «безрассудной войне московской». Голицын наоборот пытался представить поход как победу русского оружия. В Москве и так многие бояре были недовольны непомерным возвышением князя, и Софье Алексеевне необходимо было выгородить своего фаворита.
По указанию В. В. Голицына старшина, находившаяся в войске, составила донос на Самойловича, обвинив его в измене царю и в злоупотреблениях. После этого гетман был схвачен и без всякого следствия и допросов отправлен прямо в Сибирь. На реке Каламак состоялась казацкая рада, проходившая в окружении русских войск. В. В. Голицын представил новые Каламакские статьи. Согласно их положениям, русские воеводы утверждались в пяти городах, подтверждался запрет общения с иностранными государями. Еще больше сокращались внутренние полномочия гетмана, ему запрещалось смещать старшину, поощрялась практика доносов на гетмана, отменялась аренда, приносившая основной доход в войсковую казну. Наконец, законодательно запрещались любые разговоры об «особом» статусе Украинского гетманства и приветствовались смешанные браки с русскими.
На раде Голицын выдвинул своего кандидата — генерального есаула Ивана Мазепу, происходившего из рода православных шляхтичей-казаков. получившего образование в Киево-Могилянской академии, а также Франции. Италии и Голландии. Мазепа принадлежал к партии П. Дорошенко. был родом с Правобережья и к Самойловичу попал в качестве пленника запорожцев. Поэтому В. В. Голицын рассчитывал, что новый гетман станет послушным исполнителем его воли. Мазепа был утвержден гетманом решением рады.
Первые годы правления нового гетмана проходили под жестким контролем Голицына, который продолжал настаивать на активной роли России в Священной лиге. При этом он игнорировал предложения гетмана и старшины, чтобы перенести военные действия из Крыма на Приднепровские крепости. Не были учтены правительством Софьи Алексеевны и пожелания начинать поход против татар в весенний период.
В результате войска выступили в поход только в середине мая. Под командой Голицына опять было около ста тысяч человек, а Мазепа имел 50 тысяч казаков. 15 мая в урочище Зеленая долина на походный табор напали татары. Русские защищались огнем 350 орудий и мушкетов. Татары дважды прорывали строй, и дважды украинские охотницкие полки спасали положение. В результате хан отвел войска, и татары укрылись за Перекопом.
20 мая русско-украинское войско подступило к Перекопу. Положение было крайне тяжелое. Уже четыре дня армия шла без воды и хлеба. Начавшаяся жара высушила всю траву в степях. Люди и лошади обессилили. Простояв под Перекопом ночь. Голицын на генеральном совете к изумлению татар принял решение утром отступить от города. Помимо военной ситуации, такому решению способствовали события в Москве, ставившие под угрозу власть правительницы Софьи.
Украинское казацкое войско и лично И. Мазепа сыграли далеко не пассивную роль в знаменитом Нарышкинском перевороте. Во время бегства Петра в Троицу-Сергиеву Лавру и попыток Софьи Алексеевны склонить на свою сторону войска, гетман, находившийся в Москве. занял пропетровскую позицию. В результате, во время торжественной аудиенции, данной Петром в Лавре, и на последующих переговорах с думным дьяком Мазепа добился утверждения новых Московских статей. Основные положения были направлены на усиления гетманской власти и автономии гетманства. В частности, гетман получал единоличное право земельных и других материальных пожалований, старшина не могла более просить об этом царя; крестьянство лишалось возможности записываться в реестр, и допускалось восстановление системы аренд, ликвидированной Каламацкими статьями.
Стремление Петра выйти к Азову тесно переплеталось с потребностью Украинского гетманства обезопасить свои южные рубежи от набегов татар. Азовские походы стали апогеем русско-украинского военного сотрудничества. Уже в 1690 г. Мазепа по приказу Петра предпринял удачный поход на Очаков.
В первом Азовском походе участвовали казацкие полки во главе с И. Обидовским. Но значительно более успешным был поход в низовье Днепра, которым командовали И. Мазепа и Б. П. Шереметев, имея в своем распоряжении до 120 тысяч человек. Началась осада Казикер-мена. ключевой крепости турок. Запорожцы вошли в Днепр, окружили соседний Таванск. отрезали туркам путь к отступлению и захватили Ка-зикирменекую флотилию. Удачный подкоп позволил казакам ворваться в крепость. Рукопашный бой на улицах продолжался пять часов. Кази-кермен капитулировал. Эта победа имела европейское признание.
В 1696 г. казаки Черниговского, Гадячского. Дубенского, Прилуц-кого, компанейского и сердюцкого полков (15 000) с наказным гетманом
26 января 1699 года был подписан мирный договор с Турцией на 25 лет. Ликвидировались приднепровские крепости, оплот татарских набегов в Украину, за Россией оставался Азов. Турция оставляла себе Подолию, а Брацлавщину возвращала Речи Посполитой. Петр был в восторге от действия казаков и сделал И. Мазепу кавалером только что учрежденного ордена святого Андрея Первозванного — высшей награды России.
Наметившийся при И. Самойловиче экономический подъем продолжался и в гетманство И. Мазепы. Именно в этот период бюджет гетманской казны впервые оказался в профиците. Основной причиной этого стала система аренд. По сути дела, речь шла о введении государственной монополии на производство табака и горилки. В отличие от польских времен, аренда была отдана не единоличным арендаторам, а городам и селам — “на громаду”, т. е. создавались своеобразные акционерные общества. Часть аренды шла в войсковую казну, а остальная на общие нужды, и казацкие, и громадские. Аренда использовалась для содержания охотницкого войска, самой боеспособной части вооруженных сил гетманства.