Ромодановский приказал ратникам преследовать врага, не отставая. И городская стража, пропуская бегущих поляков, не успела закрыть ворота. На плечах неприятелей русские ворвались в крепость. Пошла потасовка на улицах, в нескольких местах вспыхнули пожары. Тогда Потоцкий оставил город и стал через другие ворота выводить войско в поле. Унял панику, привел части в порядок, построил и начал возводить временные укрепления. Но и Ромодановский не отставал. Проведя полки через город, тоже стал разворачивать их для сражения. Потоцкий принялся атаковать. Бросал вперед то гусарские хоругви, то пехотные роты, силясь сбить русских с рубежей, на которые они вышли, и тем самым переломить ход битвы. Солдаты и казаки отражали неприятельский натиск огнем, рукопашными. Но конницу Ромодановский до поры до времени приберегал в резерве. И лишь когда пехота стала подаваться назад, а воодушевившиеся поляки кинулись «дожимать» ее, нарушив свой строй, на фланги им вдруг обрушились свежие силы. Враг дрогнул, смешался и стал пятиться.
А в это время на помощь Потоцкому спешило посполитое рушенье из Перемышля. Оно вполне могло дать полякам решающий перевес. Но их дух был уже надломлен. Сперва утренний прорыв, потом нежданный контрудар русской кавалерии подорвали боеспособность шляхты, она уже ждала только новых катастроф. Едва вдали показалось облако пыли и какие-то отряды, пронесся крик: «Свежее войско идет на нас!» И армия устремилась в бегство, бросая знамена и орудия. Когда Потоцкий разобрался, что идет подкрепление, и попытался образумить подчиненных, было поздно. А русские и казаки преследовали и рубили бегущих, не давая им остановиться и опомниться. Врагов охватила полная паника, они уже не слушали ни сигналов трубы, ни офицеров. Затем и перемышльская рать, увидев, что творится, повернула коней и бросилась прочь. В результате польская армия была разгромлена вдребезги, только темнота спасла ее от полного уничтожения.
Впрочем, Хмельницкий плодами победы не воспользовался. Углубляться в польские земли он не хотел, опасался татарских набегов на Украину. Из-за этого не желал и задерживаться под Львовом и вступил в переговоры с горожанами. Поляки, пользуясь этим, снова пытались вбить клин между казаками и Россией, Ян Казимир через своих агентов сулил Хмельницкому за разрыв с Москвой любые милости. Богдан, по своему обыкновению, не отказывался от самостоятельной политики. Заявил: «Казаки останутся верными союзниками Речи Посполитой, если Речь Посполитая через комиссаров своих торжественно признает русский народ свободным, как 10 лет назад признал испанский король голландцев». Но при этом резюмировал, что союз с царем он расторгнуть не может, а если хотите, мол, то ведите переговоры с самими «московитами». Со Львовом гетман сошелся на выплате крупного выкупа, снял осаду и пошел назад. Через два дня за ним вынуждены были последовать полки Бутурлина и Ромодановского.
Тем не менее итоги кампании 1655 г. были блестящими. Русские заняли Белоруссию, Литву. Алексей Михайлович брал с собой в поход икону Явления Пресвятой Богородицы преподобному Сергию Радонежскому, исполненную на гробовой доске Сергия. И распорядился сделать на ней особую надпись, что заступничеством Божьей Матери, св. Сергия и молитвами патриарха Никона одержаны столь великие победы. В дополнение к имеющемуся титулу государь принял новые — «всея Великия и Малыя и Белыя Руси самодержец» и «великий князь Литовский». Ромодановский за свою победу был пожалован из стольников в окольничие, приглашен к «государеву столу» и был назначен воеводой Белгородского полка (округа). Но особо стоит отметить и то, что в эпоху Златоглавой Руси в самом прямом смысле действовал принцип «никто не забыт и ничто не забыто». Любой ратник, идя в схватку, мог быть уверен, что в случае гибели не только его семью, но и его самого не забудет государство и Православная Церковь. Павел Алеппский описывал службу, где оглашались имена
«Громи немцев!»