В цьому його підтримувала значна частина козачої старшини та вищого православного духовенства разом з новообраним митрополитом Київським Д. Балабаном. Маючи про це відомості, воєвода В. Шереметев запросив І. Виговського в липні для пояснень у Київ, але той не приїхав. Більше того, на початку серпня він послав туди козацькі полки на чолі з братом Данилою та татар з метою оволодіти містом і примусити вийти звідти російську залогу.
Передові загони, послані І. Вигонеським на Київ. 16 липня 1658 вибили російських стрільців з укріплень над р. Либідь. 22 серпня до них приєдналися основні сили з сотні київського полку П. Яненко-Хмельниць-кого, які атакували місто з боку Подолу, де почалася велика пожежа. Пересічні міщани частково переховувалися у Верхньому місті, частково повтікали за Дніпро. Але в найближчі два дні штурми Верхнього міста було відбито, і війська Виговського змушені були перейти до облоги, тоді як татари грабували і спустошували околиці міста.
Зважаючи на погрозливе для російської влади на Україні становище, цар навесні 1659 відрядив на південь стотисячне військо. Наприкінці червня І. Виговський за допомогою татар і польських загонів завдав йому нищівної поразки. Але і після цього Д. Виговський разом і польськими загонами Андрія Потоцького не зміг оволодіти Києвом. Між тим проти гетьмана виступила частина лівобережних полків та Запорозький атаман І. Сірко, який проголосив гетьманом Юрія Хмельницького. Не маючи можливості чинити опір, І. Виговський подався до Польщі, де отримав мандат на Київське воєводство. 17 жовтня 1659 проголошений гетьманом Ю. Хмельницький підписав з посланцями царя в Переяславі угоду, якою регулювалося політичне і правове становище козацької України в складі Московського царства. Московські воєводи з гарнізонами мали відтепер перебувати в Києві, Ніжині, Переяславі. Брацлаві й Умані.
Зважаючи на прохання, що надходили з Києва, цар Олексій Михайлович у спеціальній грамоті від 3 березня 1660 гарантував пільги тим киянам, які мали намір повернутися в рідне місто. Але це стосувалося тільки православних, оскільки полякам, євреям та вірменам як “неблагонадійним”, пропольськи орієнтованим елементам, відтепер селитися в місті не дозволялося. Тоді ж за царським указом у Кисні було заборонено католицькі релігійні установи, а володіння біскупа та католицьких монастирів і орденів передавалися київському магістрату.