Bogdan Khmelnitsky est né le 27 décembre 1595 dans le hameau de Subotov, qui est maintenant un village dans la région de Tchernihiv en Ukraine. Ses parents étaient le sotnik de l'Armée zaporogue, Mikhaïl Lavrinovitch Khmelnitsky, et Anastasia Fiodorovna. On sait peu de choses sur sa vie. Il a reçu sa première éducation à l'école frère de Kiev, puis a poursuivi ses études chez les jésuites à Yaroslavl Galitski ou à Lviv, obtenant une bonne éducation pour l'époque.

Après son retour au pays, Khmelnitsky a participé à la guerre polono-turque de 1620-1621. Lors de la bataille de Tsetsora, il a été capturé, et son père a été tué. Il a passé deux années difficiles en captivité.

Échappant à sa captivité en 1622, Khmelnitsky est retourné à Subotov et est devenu un cosaque enregistré. À la fin des années 1620, il a participé activement aux expéditions maritimes des zaporogues contre les villes turques. En 1634, il a participé au siège de Smolensk, et en 1635, il a sauvé le roi Vladislav de la captivité lors d'une bataille près de Moscou, pour laquelle il a été récompensé d'un sabre en or. En 1637, il a participé à l'insurrection des cosaques dirigée par Pavliouk. Entre 1644 et 1646, il a pris part à la guerre franco-espagnole au sein des troupes cosaques.

En 1647, le rival de Khmelnitsky, Chaplinsky, a attaqué le hameau de Subotov. En conséquence, son fils de dix ans, Ostap, et sa femme Anna Semenovna, avec qui il était marié depuis 1625, ont péri. Chaplinsky a enlevé et épousé l'élève de Khmelnitsky, Hélène. Bogdan s'est tourné vers le roi pour obtenir protection, mais a été emprisonné sur de fausses accusations de préparation d'une révolte cosaque. Cela a conduit à l'insurrection des cosaques que Khmelnitsky a organisée en 1648.

En 1648, il a signé le traité de paix de Bakhchisarai avec Islam Géraï sur l'alliance entre l'Armée zaporogue et le khanat de Crimée. Sa première grande victoire a eu lieu lors de la bataille de Zhovti Vody au printemps 1648. Ensuite, il a remporté des victoires à Korsun et Pilavtsy, a assiégé Lviv, mais, ayant reçu une rançon, a levé le siège et s'est dirigé vers l'ouest. Des négociations ont commencé entre le roi et les cosaques. Ne pouvant attendre leur conclusion, Khmelnitsky est retourné à Kiev en 1649. La même année, il a épousé Hélène Chaplinsky, obtenant une autorisation spéciale de l'Église, bien que Chaplinsky fût vivant et restât son mari.

Après une nouvelle victoire sur la noblesse en août 1649, Khmelnitsky a accepté les conditions du traité de Zboriv. Cependant, les persécutions des cosaques par les nobles ont repris, et en 1651, les hostilités ont recommencé. À cette époque, Khmelnitsky a subi la perte de sa femme Hélène, soupçonnée de détournement de fonds publics et d'infidélité. Elle a été exécutée par son fils Khmelnitsky, Timosh, qui n'aimait pas sa belle-mère. Cette fois, l'armée de Khmelnitsky a subi des défaites. Le 17 septembre 1651, le traité de Bilozerkiv a été signé, défavorable aux cosaques, qui a rapidement été violé par les Polonais.

Le 8 janvier 1654, une rada a été convoquée à Pereïaslav, où il a été décidé d'entrer dans le royaume de Moscou et de prêter allégeance au tsar.

Au début de 1657, pressentant sa mort imminente, Khmelnitsky a convoqué une rada pour choisir un successeur. Ce fut son fils de seize ans, Youri.

Bogdan Khmelnitsky est mort le 27 juillet 1657 d'un AVC. Il est enterré dans le village de Subotov, dans une église en pierre qu'il a lui-même construite et qui existe encore aujourd'hui.