Московський уряд, перебуваючи в союзі з Річчю Посполитою проти турків, не хотів псувати з нею відносини. Поляки, довідавшись про намір Палія, схопили його, але він утік у Фастові, біля кордону царських і королівських володінь, підняв повстання проти Речі Посполитої.
Семенові Палію вдалося розбити шляхетське ополчення. У жовтні 1702 року він оволодів Бердичевом, потім Немировим і Булою Церквою, поширивши свою владу на все Правобережжя і Східне Поділля. Йому сприяло те, що в розпочатій в 1700 р. Північній війні, в якій проти пануючої на Балтиці Швеції, виступили Росія, Річ Посполита, Саксонія і Данія, польські війська, зосереджені на півночі, зазнали жорстоких поразок. Резиденцією С. Палія стала Біла Церка. Звідси він надсилав листи Петрові І та Мазепі з проханням про перехід у Російське підданство, однак цар через лівобережного гетьмана переконував Палія підкоритися полякам. На весні 1704 р. Мазепа за наказом Петра І виступив на Правобережжя. С. Палій, відгукнувшись на запрошення, прибув у табір гетьмана, де був затриманий і обвинувачений у зносинах із ворогом російського царя і польського короля – польськими прибічниками шведів на чолі з гетьманом Любамирським. Потім він був виданий російській стороні і після тортур відправлений на довічне заслання в Сибір.
В конфлікті між Палієм та Мазепою йшлося не лише про їхні особисті симпатії чи антипатії, не лише про заздрість Мазепи до популярності фастівського полковника. Тут зіткнулись два полярних погляди на суспільно-політичний лад України; демократичний козацький С. Палія і аристократичний, панський І. Мазепи. Гетьман домігся свого, Петро І прислухався до його доносів. Цей конфлікт не збільшив любові народу до Мазепи. Іван Мазепа позбувся популярного в народі суперника і фактично став господарем усієї Правобережної України. Проти цього Петро І не заперечував. Війська його союзника, польського короля Августа ІІ, були розбиті ще в 1702 р., а Карл XII, зайнявши Краків і Варшаву, улітку 1704 р. посадив на престол Речі Посполитої свого ставленика Станіслава Лещинського. У такій ситуації, коли російські війська протистояли шведам у Прибалтиці та Білорусії, Петро був зацікавлений, щоб Україна на захід від Дніпра, формально не входячи до складу його царства (щоб уникнути конфлікту із союзними йому силами в Польщі), перебувала в руках довіреної людини, якою тоді був Мазепа.
Таким чином, улітку 1704 р. Мазепа об’єднав під своєю владою Лівобережну і Правобережну Україну, причому васалом Москви він був лише як гетьман першої, тоді як у ролі правителя другої був цілком самостійний. Гетьманська Україна фактично відновилося в тих кордонах, у яких вона існувала за Б. Хмельницького.
Як далекоглядний політик та адміністратор, гетьман уміло проводив соціальну лінію. Прагнув регламентувати роздачу рангових маєтностей, виступав противником переходу козаків у селянський стан, намагався внести деякі зміни у систему оренд. Але ця політика не була внутрішнім переконанням милосердного й справедливого правителя. Він передбачав наслідки надмірного феодального визиску, що призводив до подальшого загострення соціальних суперечностей у суспільстві.
Разом з тим слід враховувати, що правління Мазепи – це час дальшого посилення всіх форм феодального визиску селян і козаків. Уперше після Визвольної війни він видав в 1701 р. універсал, що узаконював дводенну панщину для селян Ніжинського полку. Над селянством Лівобережжя нависла реальна загроза покріпачення. Крім того, гетьман ніколи не співчував заколотникам і злочинцям. За його наказом наймані полки жорстоко розправилися з найменшими проявами невдоволення, придушували народні виступи і повстання.
Ідеалом суспільно-політичного устрою для Івана Мазепи була Річ Посполита. Невипадково гетьманський двір у Батурині дуже нагадував президентську резиденцію королів. Було запроваджено відповідний ритуал, з’явилися молоді посольські шляхтичі, яких називали гетьманськими дворянами. У роки правління Мазепи утвердились і привілейовані групи з верхівки заможного козацтва, так звані «бунчукові товариші». Люди оцінювались не за розумовими здібностями чи військовим талантом, а на належністю до оточення гетьмана, у небуття йшли демократичні козацькі традиції виборності старшин всіх рівнів і рангів. По суті в Україні зароджувалось дворянство – із спадковою владою, титулами, землями й залежними селянами.
Ця соціальна політика привела до того, що у вирішальні моменти широкі маси козаків і селян не підтримали планів Мазепи. В народній пам’яті ще свіжими були спомини про панування Польщі з її жорстоким соціальним та національно-релігійним визиском.
У ході успішних бойових дій 1705 і 1706 рр. проти польських прихильників Карла ХІІ Мазепа зміцнив свої позиції на Волині й Подолі, не здобуваючи підносити щедрі подарунки цареві. Якось він надіслав цареві тисячу коней, украй необхідних для продовження війни зі Швецією. Не скупився й цар: Мазепа одним із перших у російській державі був удостоєний ордена Андрія Первозданного. Гетьман незмінно користувався повною довірою царя і швидше за все, до 1708 р. не мав намірів відійти від нього. Однак в Україні проти Мазепи в ці роки його правління існувала опозиція. Гетьман виконував усі пов’язані з Північною війною вимоги Петра І, посилаючи козаків не тільки для ведення бойових дій у Прибалтиці, а й на всілякі господарські роботи, зокрема й на будівництво Петербурга, де російські прикажчики й урядники ставилися до них як до безправних селян.
Такі примусові акції, порушуючи стародавні вольності і права, обурювали український народ, тож коли 1707 р. козаки з Дону під проводом Кіндрата Булавіна повстали проти деспотії Петра, багато хто в Україні готовий був до них приєднатися. На бік дончаків переходили козацькі низи й селяни Слобідської України. Бунтівні настрої панували й на Запорожжі.
Багато хто з надією дивився на Мазепу, який мав змогу приєднатись до повстання. Однак, гетьман виявив до царя цілковиту лояльність і активно сприяв придушенню повстання навесні-влітку 1708 р. У народу він уже не міг асоціюватися з борцем за права й волю пригноблених – лише з типовим представником правлячої верхівки, що ніколи не викликала надто теплих почуттів у простих українців.
На цьому тлі помітно активізувалась опозиція козацької старшини, яку обурювали не тільки польські, панські звички й абсолютистські методи правління гетьмана, а й те, що посади та маєтки роздавалися наближеним Мазепи, тоді як не менш заслужені козацькі лідери виявлялись обділеними. Ще з часів гетьманства І. Брюховецького та Д. Многогрішного ганебною традицією стало влаштовувати особисті справи за допомогою доносів у Москву, й вороги Мазепи користувалися цим методом дуже охоче. Так, 1699 р. бунчужний товариш Данило Забіла, домовившись із боярином Борисом Шереметьєвим, написав царю про нібито таємні зносини гетьмана з кримським ханом. Петро не повірив і відіслав донощика в Батурин, де його після тортур генеральний суд присудив до страти, заміненої гетьманом на довічне ув’язнення. Серед скарг цареві траплялися і не безпідставні, що стосувалися сваволі і несправедливості гетьмана, однак Петро І не бажав дратувати Мазепу дріб’язковим втручанням у його стосунки з козацькою старшиною.