Поступок гетмана расколол украинское общество. Не будучи подготовленными, многие колебались. Окружение Петра провело ряд оперативных шагов, поставивших Мазепу и его ближайшее окружение в крайне затруднительное положение. Была захвачена и показательно наказана (сравнена с землей) гетманская столица Батурин. В Глухове в присутствии царя и немногих старшин, которые по разным причинам не уехали с гетманом, состоялось представление, символизировавшее гражданскую казнь, которая совершалась над чучелом Мазепы (за неимением его самого). По окончанию этого действия состоялась уже реальная казнь захваченных в Батурине старшин, а затем формальные выборы нового гетмана. При создавшихся условиях старшина утвердила гетманом представленного Петром генерального есаула И. Скоропадского. Наконец, 12 ноября, по приказу Петра была объявлена церковная анафема Мазепе.
После известия о присоединении запорожцев во главе с кошевым атаманом К. Гордиенко к Мазепе и Карлу XII, в Запорожскую Сечь были направлены три пехотных полка и драгуны во главе с генерал-майором Г. Волконским и полковником П. Яковлевым. Были уничтожены Келеберда и Переволочная. 11 мая 1709 г. П. Яковлев подступил к Запорожью. После трех часов отчаянного сопротивления Сечь была взята, все запорожцы и жители погибли (в плен живьем взяли только 12 человек) или были казнены. Казаков и старшин вешали, рубили головы, оскверняли могилы старых запорожцев. Голову замещавшего кошевого атамана послали запорожцам для устрашения.
После поражения шведской армии под Полтавой, остатки казаков Мазепы, старшина и запорожцы ушли под защиту турецкого султана в Бендеры. 21 сентября 1709 г. И. Мазепа умер от инсульта.
Казаки, находившиеся в эмиграции, после смерти И. Мазепы избрали своим гетманом генерального писаря Ф. Орлика. 10 мая 1710 г. он получил от Карла XII «объявительный диплом». После официального избрания, нового гетмана признали шведский король и турецкий султан.
При этом была составлена так называемая Конституция, т. е. свод основных положений и законов Украинского гетманства (на украинском и латыни). По новейшим данным она была написана во втором десятилетии рукой И. Максимовича. В составлении принимали участие помимо Ф. Орлика — А. Войнаровский, К. Гордиенко, А. Горленко, И. Ломиковский и Ф. Мирович. Этот документ, представлявший собой соглашение между гетманом и Войском Запорожском (в государственном смысле этого термина), стал интересным образцом украинской политической мысли раннего Нового времени. Были обозначены границы гетманства — в пределах, которые оно достигало в период Богдана Хмельницкого. В первом пункте подчеркивалась верность «вере святой Православной Восточного исповедания», при этом объявлялось. что Киевский митрополит должен был подчиняться Константинопольскому патриарху, а не Московскому. Конституция ограничивала полномочия гетмана генеральной радой, в которую помимо старшин должны были входить выборные представители от всех полков и Запорожья. Рада должна была собираться трижды в год: на Рождество. Пасху и Покрова Богородицы, запрещалась секретная переписка гетмана, значительно повышался статус генерального суда. Отдельные пункты были направлены на то. чтобы запретить старшинам и администрации нарушать права и вольности казаков. Многие положения Конституции были революционными для своего времени, в частности, идея разделения исполнительной, законодательной и судебной властей, отделения церкви от государства и другие. Но другие статьи носили исключительно популистский характер: так отменялась аренда и другие поборы для содержания охотницких полков. В собственность Запорожья передавались огромные территории Дикого поля, без права строить там крепости или города. Эти пункты серьезно подрывали бы экономическое и военное состояние гетманства.
Став гетманом. Орлик начал активную деятельность по созданию антирусской коалиции. В частности, он провел переговоры с французским послом Дезаером. В конце ноября 1710 г. турки объявили войну России. 2 февраля 1711 г. Орлик заключил союзный договор с Крымом, согласно которому декларировалась независимость Украины. После этого Орлик вступил в Правобережье, имея под своим началом казаков, запорожцев и поляков, общей численностью 8 000 человек. К ним также была присоединена буджацкая и белгородская орда Мег-мет Гирея (30 тысяч). Одновременно армия крымского хана должна была ударить на Воронеж и уничтожить верфи, а кубанский султан Ислам Гирей — напасть на Азов. Для защиты Украины русское войско вступило на Левый берег, а на Правобережье Скоропадский направил генерального есаула И. Бутовича.
Население встречало Орлика дружественно. Правобережные полки за исключением Белоцерковского перешли на его сторону. На Левобережье тоже было неспокойно. Орлик обратился к Скоропадскому с предложением передать ему титул единого гетмана. Скоропадский на это не пошел, хотя во многом разделял взгляды «мазеппнцев». Догадываясь об этих настроениях, Петр приказал привезти жен Левобережной (т. е. «верной») старшины, включая гетманшу, в Глухов и держать их там как заложниц. Генерал-губернатор Киева Д. М. Голицын сделал то же самое с женами Правобережных полковников.
Положение Орлика усложняло то, что союзные ему поляки настаивали, чтобы Правобережье осталось за Речью Посполитой. Поход крымского хана на Слободскую Украину, несмотря на поддержку местного населения, закончился провалом, но в битве под Лисянкой в марте 1711 г. генеральный есаул Скоропадского И. Бутович был разбит и сдался в плен. Орлику удалось подойти под Белую Церковь и осадить ее. Три дня штурмов ничего не дали. В условиях приближения царских войск татары начали отступление, грабя и насилуя население. Силы Орлика таяли, у него оставалось не более двух тысяч. К апрелю гетман с запорожцами вернулся в Бендеры.
Великий визирь с основной армией в конце марта выступил из Стамбула. Навстречу ему шел Петр I. Прутский поход завершился для русской армии провалом. Чудо и деньги спасли Петра от позорной капитуляции. По условиям Прутского мира Петр отказался от Правобережья. Россия теряла контроль над Запорожьем, лишалась Азова, Таганрога, Каменки и самарских крепостей. Туманная фраза оговаривала судьбу Левого берега Украины. Указ Петра I от 23 сентября 1711 г. повелевал казацким полковникам, находящимся на правой стороне Днепра, чтобы те переселялись на Левый берег.
В результате дальнейших переговоров с русской делегацией и параллельно — с представителями Орлика, 16 марта 1712 г. турецкий султан выдал Орлику привилей на владение Правобережной Украиной без Киева. Но уже в апреле того же года был подписан Константинопольский мирный договор с Россией, признавший большинство положений Прутского. Россия отказывалась от притязаний на Правобережье (которое оставалось за Речью Посполитой) и Запорожье, но за ней остались Левобережная Украина и Киев. После этого влияние Орлика стало полностью иллюзорным, а его титул гетмана — формальным.
Реформы по ликвидации Украинского гетманства
С момента своего назначения гетман И. Скоропадский находился под постоянным строгим надзором специально приставленного к нему резидента. В тайной инструкции тому поручалось иметь неослабное наблюдение за гетманом и старшиной и в случае измены или восстания принимать меры к подавлению его великорусскими войсками. Год спустя вместо одного такого резидента было назначено два. Гетманская резиденция по распоряжению правительства была перенесена в Глухов, ближе к русской границе, где для контроля за Скоропадским были размещены два пехотных полка.
После Полтавской битвы под давлением старшины Скоропадский обратился к царю с просьбой подтвердить старые «вольности». Гетман также предложил новые статьи (из 14 пунктов). В ответ Петр указом от 31 июля 1709 г. подтвердил старые права и вольности, но никаких новых статей утверждать не стал.
Царские власти все более активно вмешивались в дела внутренней автономии Украинского гетманства. Именно при Скоропадском Петром была впервые введена практика назначения на полковничьи должности не украинцев. Первым стал серб М. Милорадович, которого Петр сделал Гадяцким полковником, вторым П. Толстой (сын сенатора П. Толстого), получивший должность Неженского полковника.
В этот же период Петр инициировал невиданную прежде практику массовых пожалований украинских имений русским вельможам. Так А. Д. Меншиков получил все владения Мазепы. Украинские имения получил и Г. Ф. Долгорукий, а также другие сановники, в том числе киевский генерал-губернатор Д. Голицын. Казаков все чаще использовали при строительных работах. В 1716 г. 10 тысяч казаков были направлены копать Волго-Донской канал. В 1718 г. казаки строили укрепления вдоль Терека на Кавказе. В 1721–1722 гг. 20 тысяч казаков участвовали в сооружении Ладожского канала. Все эти работы казаки должны были осуществлять за свой счет, без поддержки со стороны государства. В условиях тяжелого и непривычного климата до 30 процентов из них умирало.
Петр обрушил репрессии на Киево-Могилянскую академию, видя в ней рассадник вольнодумия. Все студенты с Правобережья были высланы за пределы страны. В результате, число обучающихся снизилось с 2000 до 161 человека. Было запрещено печатать в Украине любые книги кроме церковных, согласованных с Духовной академией.