обложений польський обоз, давши вітальний залп із самопалів, після чого козаки Переяславського, Білоцерківського полків і драгуни на чолі із своїм капітаном перейшли на бік українського гетьмана. Це змусило С. Потоцького і Я. Шемберка вже 13 травня вдатись до переговорів. Але через непоступливість спочатку Тугай-бея, а наступного дня С. Потоцького переговори зірвалися, і козаки знову пішли на штурм табору. До вечора козаки вибили жовнірів Шемберка з шанців. Після цього С. Потоцький вирішив розпочати негайний відступ. Вночі 15 травня польське військо вишикувалося для здійснення маршу до урочища Княжі Байраки в умовах козацького оточення не «табором» з возовою рухомою обороною, а в інший похідно-бойовий порядок – так зване «старе польське шикування». Це шикування мало вигляд великого, порожнього всередині кінного чотирикутника, готового з кожного боку до негайної кавалерійської атаки. С. Потоцький просунувся на 8 – 12 км уздовж урочища Княжі Байраки. Тугай-бей, прагнучи захопити всю здобич, вирішив самотужки розбити супротивника, але поляки мужньо відбивали всі татарські наїзди. Тоді бей покликав на допомогу сили Б. Хмельницького. На світанку була введена у бій козацька піхота, яка застосувала проти рухомого польського табору польову артилерію, маневруючи гарматами за допомогою верхових коней. Табір було зупинено і в одній з балок узято в облогу. Втрати польського війська від цих атак були такі великі, що це викликало занепокоєння у татар-союзників, які були зацікавлені захопити якнайбільшу кількість полонених.
Жовтоводську битву в результаті оточення та знищення противника піхотою і артилерією Богдана Хмельницького, кіннотою Тугай-бея було закінчено у першій половині дня 16 травня 1648 року в районі, обмеженому селами (назви сучасні) Попельнасте, Громівка, Холодіївка, Григорівка Дніпропетровської області. Командний пункт Богдана Хмельницького на кінцевому етапі битви перебував у Княжих Байраках (біля села Григорівка). Так завершилася перша переможна битва Національно-визвольної війни, що мала величезне політичне і воєнне значення.
Важливим надбанням воєнного мистецтва Богдана Хмельницького у битві на Жовтих Водах було застосування передового загону, сформованого з татарської кінноти, для зупинки ворога і прикриття головних сил козацької армії. Характерною особливістю битви також стало застосування оперативного маневрування (з урахуванням просування військ), щоб створити вигідні умови для розгрому ворога, зокрема розгрому його по частинах, а також тактичного маневрування на полі бою, зокрема вогнем артилерії. У ході першої битви дуже гостро постало питання забезпечення українського війська артилерією. Гетьман Хмельницький вирішив реорганізувати артилерію. Так, ним була створена легка полкова артилерія на двоколісній тязі та важка польова артилерія, яка ще називалася артилерія головного командування. До першої він зарахував 15 гармат, а до другої – 11. Це був початок якісної реорганізації війська Богдана
