Таким образом, Северное Приднестровье, как часть Брацлавского воеводства, входила в состав Русского государства.
К этому времени на территории Украины уже шесть лет шло вооружённое восстание казаков Войска Запорожского против правительства Речи Посполитой, которое активно поддержали православные крестьяне и горожане, а также православное духовенство. Основной причиной восстания стал социальный, национальный и религиозный гнёт, который испытывали со стороны католической польской шляхты казачество и большая часть православного населения Речи Посполитой. Именно руководитель восстания гетман Богдан Хмельницкий и выступил инициатором созыва в Переяславле Рады – представительного собрания запорожских казаков и украинского народа. К этому моменту восставшие контролировали территории Киевского, Черниговского и Брацлавского воеводств. В состав последнего входила и территория Приднестровья.
Накануне собрания Богдан Хмельницкий провёл встречу с главой царского посольства, которое прибыло в Переяславль 10 января 1654 года, боярином Василием Бутурлиным, на которой была обговорена дата проведения Рады.
Утром 18 января состоялся старшинский совет запорожского казачества – «тайная рада». В нём участвовали полковники, судьи и войсковые есаулы войска Запорожского, которые по окончании совета единогласно высказались за воссоединение Украины с Россией. В середине дня, была созвана открытая Рада – «собралося великое множество всяких чинов людей».
Кроме казаков из полков, расквартированных на землях, контролируемыми восставшими, на ней присутствовали крестьяне окрестных сёл. Выступивший с речью Хмельницкий предложил собравшимся выбрать государя из четырёх правителей. Он дал краткую характеристику каждому из них: турецкому султану Мехмеду IV и крымскому хану Ислам-Гирея III как «бусурманам», королю Яну II Казимиру как ненавистнику православных, царю Алексею Михайловичу как «православного християнского великого государя», «с нами единого благочестия греческого закона».
Хмельницкий также заявил, что всем противникам Алексея Михайловича придётся искать другого государя («куды хочет вольная дорога»). Присутствовавшие на Раде единогласно приняли решение быть «вовеки вси едино» с Россией. После этого состоялась присяга на верность царю гетмана Хмельницкого, казацкой старшины, затем казаков и мещан.
После присяги Василий Бутурлин передал Хмельницкому пожалованные ему царём символы гетманской власти – знамя (хоругвь), булаву и парадную одежду (феязь, горлатную шапку и соболей).
Решению о воссоединении Украины с Россией способствовали близость языка и культуры украинского и русского народов, единая религия, наличие тесных экономических, политических и культурных связей. Большую роль в этом процессе также сыграли особенности в государственном устройстве России и её политика в отношении Украины.
В России уже существовали казацкие регионы (на Дону, Яике), свободные от крепостничества и пользовавшиеся некоторой автономией. Русское правительство давало убежище украинским крестьянам и казакам, селя их на правах свободных людей. На пограничных с Украиной землях была образована область из украинских переселенцев и создан казацкий реестр – Слободская Украина. Украинские крестьяне надеялись обрести под властью России личную свободу и избавление от национального и религиозного гнёта. Казацкая старшина и украинское дворянство рассчитывали закрепить свои сословные привилегии и стать правящим классом на Украине в рамках политической автономии в составе Русского государства.
Вскоре после Переяславкой Рады Алексей Михайлович изменил свой официальный титул: слова «всеа Русии» были в нём заменены на «всеа Великия и Малые Руси».
Указом царя от 31 марта 1654 года была изготовлена большая государственная печать из серебра «с новоприбылыми титлами», которой скрепляли жалованные грамоты Запорожскому войску.
Через несколько месяцев началась русско-польская война 1654–67 годов – Россия как покровительница запорожцев должна была защищать присягнувших ей. Закончилась война Андрусовским перемирием 1667 года, по которому Правобережная Украина, в том числе и Брацлавское воеводство с Северным Приднестровьем, оставалась под контролем Речи Посполитой. Правда уже в 1672 года поляки потеряли Подолию в результате неудачной войны с Турцией, но в 1699 году сумели вернуть её под свой контроль. В составе Речи Посполитой Северное Приднестровье находилось до 1793 года.