Первая крупная победа восставших казаков над польскими силами в ходе восстания Богдана Хмельницкого была одержана в битве под Желтыми Водами 8 мая 1648 года. В союзе с казаками против поляков выступили перекопские татары.

В январе 1648 года Богдан Хмельницкий отправился в Сечь, где он и его сторонники выбили польский гарнизон, Хмельницкий был избран гетманом. Затем он заручился поддержкой крымского хана, выславшего ему татарскую конницу во главе с Тугай-беем, начался приток добровольцев в его ряды. Гетман великий коронный Николай Потоцкий решил овладеть Сечью и захватить Хмельницкого. План его заключался в том, чтобы, наступая двумя отрядами, овладеть замком Кодак, а затем расправиться с запорожскими казаками.

Что и было сделано. В апреле 1648 года из Корсуня в направлении крепости Кодак выступили два отряда: по Днепру на байдаках плыл отряд наказного гетмана Барабаша, а через степь двигался отряд жолнеров и драгун во главе со вторым сыном Николая Потоцкого, молодым 24-летним Стефаном Потоцким.

Оба отряда должны были соединиться у Каменного Затона. Дробление сил и особенно выделение в самостоятельную колонну реестровых казаков являлось крупной тактической ошибкой Потоцкого, которой умело воспользовался Хмельницкий.

В начале апреля польские магнаты определяли силы Хмельницкого в 2 тысячи казаков и 500 всадников Тугай-Бея. Фактически, польскую шляхту встретило до 8 тысяч казаков с пятью орудиями и несколько тысяч татар. Польское командование недооценило силы противника и высокомерно игнорировало боевые качества восставших. Это была вторая крупная ошибка польского командования.

Из Запорожья 22 апреля 1648 года выступил отряд Хмельницкого, войско казаков двинулось навстречу польскому войску и вскоре вышло к потоку Желтые Воды. Здесь казаки расположились в таборе, усилив его земляными оборонительными сооружениями. Татары встали в стороне за болотами, заняв выжидательное положение.

Хмельницкий имел точные данные о замыслах противника. План Хмельницкого заключался в том, чтобы не допустить соединения двух отрядов противника и уничтожить их по частям, применив для этого различные способы. В отношении отряда Барабаша организовывалось воздействие агитационного порядка, а отряд Потоцкого намечалось разбить в открытом бою.

По берегу Днепра Хмельницкий расставил казацкие посты с задачей войти в переговоры с реестровыми казаками, выступавших на стороне Польши, и добиться присоединения их к восставшим запорожским казакам.

К Каменному Затону 3 мая прибыл плывший по Днепру отряд реестровых казаков и немецких ландскнехтов. Казаков встретил Хмельницкий, и ему удалось склонить их на свою сторону. В ночь с 3 на 4 мая реестровые казаки перебили своих старшин, сторонников польской власти, вместе с их командиром гетманом Барабашом, а также ландскнехтов и 4 мая прибыли в лагерь восставших на Желтых Водах.

К вечеру этого же дня к расположению запорожских казаков подошел отряд Стефана Потоцкого, который двигался степью. После неудачной попытки переправиться на левый берег Желтых Вод отряд приступил к устройству укрепленного лагеря на правом берегу реки. Было послано донесение великому коронному гетману Николаю Потоцкому с просьбой о помощи, но гонец был схвачен татарами, и донесение не дошло.

Переход реестровых казаков на сторону восставших сказался на моральном состоянии польской шляхты. Самонадеянность сменилась упадком воинственного духа, особенно тогда, когда казаки на пике показывали перехваченное донесение Потоцкого с просьбой о помощи. Не знали поляки и о том, что путь их отступления перехвачен татарской конницей.

Утром 5 мая Потоцкий приказал драгунам и польским хоругвям с артиллерией выходить из лагеря для атаки казаков. В это время и Хмельницкий готовил свое войско для активных действий. Как только поляки начали выступать из лагеря, казаки заиграли в трубы, ударили в котлы, вихрем вырвались в поле, перешли речку и устремились на польских шляхтичей.

В это время драгуны повернули вправо, в сторону от польских хоругвей, и полем перешли на сторону казаков. Польские артиллеристы не успели открыть огонь и вынуждены были повернуть обратно в лагерь и установить орудия на валах. Укрылись в лагере и коронные хоругви. Поляки вновь оказались ослабленными численно и морально.

Казаки пошли на штурм лагеря польской шляхты 6 мая в 11 часов утра. Завязавшийся бой продолжался до 17 часов. Польские шляхтичи успешно отражали атаки казаков. Начавшийся дождь вынудил сражавшихся прекратить перестрелку, так как отсырел порох.

Восставшие тесно обложили лагерь противника, лишенный воды и травы. Понимая безнадежность своего положения, Потоцкий вступил в переговоры с казаками об условиях отступления. Хмельницкий затянул переговоры на целые сутки, а затем потребовал сдать орудия и при выполнении этого условия обещал пропустить поляков. 7 мая Польские шляхтичи сдали свои пушки казакам 7 мая.

Утром 8 мая польский отряд поспешно двинулся в обратный путь. Казаки сдержали слово и не трогали шляхтичей, только следовали за ними на небольшом удалении. Все было спокойно до Княжьих Байраков. Татары не участвовали в переговорах и были свободны от всяких обязательств. Поэтому у Княжьих Байраков они атаковали поляков, пытавшихся пробиться через овраг, покрытый лесом. Но казаки еще заблаговременно устроили здесь завалы, и путь отступления полякам был прегражден.

Потоцкий приказал сомкнуть из повозок вагенбург и насыпать вал. Татары взяли у казаков польские пушки, обстреляли поспешно строившийся лагерь и со всех сторон ворвались в него. Немногие оставшиеся шляхтичи были взяты в плен. Молодой Потоцкий был смертельно ранен.

В результате победы в битве под Желтыми Водами Богдан Хмельницкий отразил первую атаку властей Речи Посполитой, не дав им подавить восстание на его ранней стадии. Более того, разбив польские войска и пленив их руководителей, Хмельницкий продемонстрировал силу и боеспособность своей армии. Это помогло в разжигании антипольских бунтов, но в то же время ускорило принятие польскими властями более действенных мер по подавлению восстания.

В дни, когда отмечалось 350-летие начала Освободительной войны Хмельницкого, рядом с урочищем Княжьи Байраки, на околице села Желто-Александровка Пятихатского района, был открыт памятник победы на Желтых Водах. На одной из гранитных глыб отчеканен герб гетмана Богдана Хмельницкого, на второй - герб крымскотатарского рода Гиреев.