К концу лета 1648 года польский магнат Вишневецкий собрал значительные силы и направил их на подавление восстания Б. Хмельницкого. Войсками Речи Посполитой руководили шляхтичи —- Д. Заславский, А. Конецпольский и Н. Остророг. Выйдя к реке Пилявке, Вишневецкий со своим отрядом «центурионов» расположился в отдельном лагере. Навстречу польскому войску выступили полки Б. Хмельницкого, присоединяя к себе многочисленные крестьянские отряды. Казацко-крестьянское войско расположилось у местечка Пилявцы, также на берегу реки Пилявка.
Хмельницкий призвал на помощь татар. С целью выигрыша времени он начал переговоры с Заславским, предлагая мирным путем уладить все спорные вопросы. Следствием мудрой политики Хмельницкого был полный разрыв Вишневецкого с Заславским. Польский лагерь Заславского от казацкокрестьянского войска отделяла болотистая, очень топкая долина маленькой речки Пилявки. Противоположные берега долины соединяла плотина, для удержания которой в своих руках Хмельницкий выслал вперед отряд казаков, укрепившихся шанцами (окопами) на подступах к этой плотине. В тыл расположения польского войска, как и в битве под Корсунем, был выслан отряд М. Кривоноса.
Пешие и конные казаки с пищалями 11 сентября 1648 года рассыпались по берегам реки Пилявка, как только заметили движение на стороне противника. Три отряда польской шляхты двинулись к реке. Один из них нашел брод выше плотины и завязал здесь перестрелку с казаками, не допустивших форсирования реки. Второй отряд потеснил казаков, оборонявших подступы к плотине. Третий отряд форсировал реку ниже плотины. Шляхтичи требовали общей атаки Пилявецкого замка, где находился Хмельницкий. Но с наступлением темноты бой утих.
12 сешября казаки вновь овладели бродом, по которому накануне польский отряд форсировал реку, и укрепили подступы к нему валом.
Вечером шляхтичи услышали шум в казацком лагере, где били в бубны, стреляли из пищалей и пушек, кричали «алла!», «алла!». Захваченный ночью пленный показал, что к Хмельницкому пришли на помощь 40 тыс. татарской конницы. Это сообщение на шляхтичей произвело деморализующее воздействие. На самом деле прибыло всего около 3 тыс. крымцев. 13 сентября утром, в густом тумане, двинулся к реке отряд татар, а по плотине перешли казаки и атаковали противника в шанцах. Завязался бой, единое руководство которым было утрачено. Отряд казаков начал заранее оговоренное, притворное отступление по плотине. За ним немедленно устремились шляхтичи, полагая, что преследуют разбитого противника. В момент переправы поляков казаки ударили по ним с флангов и тыла. Началась паника, быстро распространившаяся по всему войску. Панику усилили действия отряда М. Кривоноса, активно тревожившего поляков с тыла. Ночью все польское войско из двух лагерей бежало, побросав обоз, оружие, артиллерию.
Утром 14 сентября 1648 года казаки заняли лагерь противника, и Хмельницкий немедленно организовал преследование. Много шляхтичей погибло на реке Случь, где под тяжестью беглецов обломился мост. В результате разгрома поляков восставшие захватили 92 пушки и огромный обоз. Был открыт путь для наступления на запад, на Львов. Кроме того, битва имела большое психологическое значение, так как с поля боя бежало коронное войско Речи Посполитой; до этого восставшие разбивали сравнительно небольшие отряды.
Битва под Пилявцами была одной из крупнейших битв позднего Средневековья, а возможно, и Нового времени, ведь именно 1648 годом, кануном английской революции, заключением Вестфальского мира (24 октября 1648 года), многие историки предлагают закрывать эпоху Средних веков. Дата эта, бесспорно, условна, ибо немало пережитков Средневековья, эпохи прекрасной и жестокой, трагичной и героической, несмотря на название, дожило и до наших дней, протиснулось в них вместе со словами о всеобщем (или национальном) благе и неустанной заботой власть предержащих о себе.