В середине апреля 1648 г. Тугай-бей во главе 20-тысячного (по другим данным, 6-тысячного) отряда прибыл на помощь Богдану Хмельницкому на Никитинскую Сечь (укр. Микитинська Січ). Тугай-бей расположился на реке Базавлук, чтобы защитить Сечь от возможного нападения польских войск. 19 апреля на всеобщей казацкой раде Богдан Хмельницкий был избран гетманом Войска Запорожского и предводителем освободительного движения на Украине против Речи Посполитой.
22 апреля 1648 г. Хмельницкий и Тугай-бей выступили из Сечи в поход на Украину. Татары в армии Хмельницкого выполняли роль авангарда, и в походе, и в бою. Они устранили единственное преимущество польского войска перед казаками — наличие мощной конницы.
Польское правительство отправило значительное войско под командованием великого коронного гетмана Николая Потоцкого и польного коронного гетмана Мартына Калиновского в карательный поход против восставших казаков.
29 апреля — 16 мая 1648 г. в битве под Желтыми Водами объединенное казацко-татарское войско под предводительством Богдана Хмельницкого и Тугай-бея окружило и разгромило 10-тысячный польский авангард, в состав которого входили немецкие ландскнехты, под командованием нежинского старосты Стефана Потоцкого. Польское реестровое войско перешло на сторону бунтовщиков.
25–26 мая 1648 г. в сражении под Корсунем Хмельницкий при поддержке татарской конницы Тугай-бея, которая совершила обход и атаковала поляков с тыла, разгромил 20-тысячную польскую армию под предводительством коронных гетманов Николая Потоцкого и Мартына Калиновского. Бегством удалось спастись лишь 1,5 тыс. солдат. В плен попало около восьмидесяти польских сановников, в том числе великий коронный гетман Николай Потоцкий и польный коронный гетман Мартын Калиновский. Вместе с ними были пленены еще 7 тыс. поляков.
Украинский историк Николай Костомаров сообщал о разговоре, состоявшемся между пленным коронным гетманом Потоцким и Тугай-беем. «Может ли устроиться мир между ляхами и казаками?» — спрашивал он Потоцкого. «Из уважения к христианской религии, — отвечал коронный гетман, — Речь Посполитая дарует им мир на справедливых условиях, лишь бы мы знать могли, чего пожелают казаки?». «Во-первых, сказал Тугай-бей, надобно, чтоб вы им дали удельное государство по Белую Церковь, чтоб возвратили им прежнюю свободу, чтобы в городах, замках и селениях ваши старосты и воеводы не имели власти». «Эти условия тяжелы для Речи Посполитой, — сказал Потоцкий, не думаю, чтоб их приняли». «А если Речь Посполитая этого для них не сделает, то вам будет много хлопот, — сказал Тугай-бей, — мы на сто лет присягнули на побратимство с казаками и обещались взаимно стоять против всех неприятелей, не только против польского короля, а хоть бы и самого турецкого султана. Ничего не побоимся в вечном союзе с казаками»{33}.