Решающее значение в этой битве принадлежало казацким войскам. Еще летом 1621 года 40 тысяч казаков во главе с запорожским гетманом Яцком Бородавкой по предложению польского сейма направились в Молдавию, когда со своим стотысячным войском уже пришел туда султан Осман. Перейдя Днестр, казацкие отряды на протяжении всего августа вели героическую борьбу, дав тем самым возможность укрепиться лагерю шляхетского войска.
После смещения с гетманства Яцка Бородавки и избрания гетманом Петра Сагайдачного казацкое войско, в составе которого было 700 донских казаков, отбивая непрекращающиеся атаки турецкого авангарда, 1 сентября 1621 года соединилось под Хотином с шляхетскими войсками.
Начиная со 2 сентября турецкие войска беспрерывно атаковали польско-казацкую армию. В последнем генеральном штурме 28 сентября 1621 года, когда турецким силам удалось овладеть польско-шляхетскими укреплениями, казацкое войско ударами с флангов разгромило врага. Украинские казаки вместе со своими донскими побратимами беспримерным героизмом и мужеством спасли шляхетское войско от разгрома и ликвидировали опасность порабощения украинского и польского народов.
Из «Каменецкой хроники»: «Знать, сам Господь Бог побил неверных, если они в таком количестве — четырежды по 100 тысяч человек — и их 300 пушек ничего не смогли сделать полякам и казакам, но каждый раз сами были биты. А польская армия выдержала и устояла, и прежде всего благодаря могуществу Господа и запорожским казакам, которые были там, в лагере, так как каждый божий день эти казаки выходили против неверных, предлагали им сражаться, побеждали врага и не давали погибнуть полякам, потому что если бы не было казаков, то Бог знает, каким бы был исход для поляков уже через три-четыре дня.
Поскольку неверные турки знали, что казаки сильны, то всей своей огромной массой и великой мощью они обрушились на казаков, рассуждая: «Если мы одолеем казаков, то с поляками нам будет намного легче». Но Бог не дал им дождаться такого дня».
Потерпев поражение, султан Осман II вынужден был пойти на соглашение с Польшей. По условиям Хотинского мира граница между Турцией и Польшей проходила по Днестру; Турция и Крымское ханство обязывались не нападать на Украину и Польшу и не грабить их население. Со своей стороны, Польша передавала Турции Хотин и обещала запретить казакам выступать против Турции и Крыма.
В народных песнях в связи с этим говорилось:
