Powstanie przeciwko Moskwie Następnie Piotr Doroszenko namawiał Brzuchowieckiego, aby zrzucić rosyjskie jarzmo i oddać się pod protektorat Imperium Osmańskiego i Chanatu Krymskiego. Brzuchowiecki przystał na ofertę i w styczniu 1668 roku wzniecił powstanie przeciwko Moskwie. W działaniach tych wsparł go chan tatarski, przysyłając na pomoc swoje oddziały. Wkrótce wraz z Doroszenką, lecz niezależnie od siebie, wypędzili wojska moskiewskie z Lewobrzeża. Jednak bardzo szybko, poprzez popełnione przez niego błędy, jego pozycja wewnętrzna stała się bardzo zła.
W pewnym momencie powstania stanął wraz z częścią wojsk kozackich nieopodal miejscowości Opisznia (ukr. Опішня, obecnie obwód połtawski) na uroczysku Srebrne Pole pod Dikanką. Oczekiwał tam nadejścia sojuszniczych wojsk Doroszenki. Gdy ten był w okolicy, wysłał do Brzuchowieckiego posłańca z wezwaniem na rozmowy i żądaniem oddania pod swoją komendę wojsk Brzuchowieckiego. W tym momencie na jaw wyszła narastająca od pewnego czasu nieprzychylność kozaków do swojego hetmana. Pierwsi porzucili go Tatarzy, następnie wojsko kozackie oznajmiło, że nie będzie walczyć przeciwko Doroszence, po czym zrabowało obóz Brzuchowieckiego, a jego samego pojmano.