乌克兰与俄国签订了佩雷亚斯拉夫协议，两个国家开始了合并的历史，乌克兰开始接受俄国沙皇的保护。
在一开始，乌克兰还是几乎享有独立国家的所有权利的，它的哥萨克制度被保留了下来，甚至哥萨克军团建制也被保留下来，乌克兰有自己的财政和税收制度，哥萨克军团的首领盖特曼相当于一个独立的国家政权，但是在俄乌合并差不多130多年后，乌克兰的自治制度就被彻底废除了，哥萨克军团也被撤销，军团作为俄国军队的一部分被改造成宪兵队。
事实上，俄乌合并后，沙皇政府就一直试图取消乌克兰的自治制度。在彼得一世在位时期爆发了“北方战争”，这场战争也为彼得一世取消乌克兰自治制度提供了一个很好的契机。
彼得一世
北方战争是俄罗斯帝国为了夺取波罗的海的出海口，与瑞典王国争霸的战争。17世纪末的时候，瑞典为了取得更多的领土，在军事和外交上采取了一系列重要的措施，加强海军和陆军。在1698年还与英国、荷兰结盟结成了所谓的海上强国同盟，之后它又与法国结盟。
瑞典的这一次的行径，引起了波罗的海沿岸诸国的不满和恐惧，于是当时的沙俄利用这一点与丹麦、萨克森还有奥斯曼帝国结成了反瑞同盟，北方战争就此爆发。
北方战争
在战争期间，沙俄为了战胜瑞典做了一系列的战略部署，但是这些考虑完全忽视了乌克兰民众的利益，导致当时的首领马泽帕与彼得一世的关系出现了非常严重的裂痕。根据俄国的历史记载，战争开始后，乌克兰军队被派到了非常遥远的北方和瑞典军队作战，并且损失非常惨重。
俄国军队的粮草、弹药等补给需要由乌克兰来承担，很多乌克兰民众被驱赶到北方，修筑要塞工事。为了控制乌克兰的军队，彼得一世向乌克兰军队中派遣俄国和德国军官。这些外族军官对哥萨克士兵非常不客气，所有的这些都引起了盖特曼和乌克兰民众的不满。直到彼得一世开始下定决心要改革哥萨克军队，这一决定直接触及到了哥萨克的利益，首领马泽帕提出希望俄国派出军队保护乌克兰免遭瑞典的侵略，但是沙皇拒绝了。
但是俄乌合并签署的佩雷亚斯拉夫协议当中有规定，俄国要负责保护乌克兰，沙皇的拒绝违反了这一条款。马泽帕最终决定与瑞典结盟来反对俄国，但是要知道北方战争的结果是，俄罗斯从此称霸波罗的海，瑞典从此衰退在欧洲列强的名单上消失。
可想而知，选择与瑞典结盟的乌克兰哥萨克在北方战争结束之后会被进一步削弱。1722年，彼得下令成立小俄罗斯衙门，由常驻乌克兰的六名俄国军官和一名检察官组成。该衙门负责监督乌克兰造船业，行使税收和行政管辖权，彼得还下令把俄国外交衙门主管的盖特曼事务改由参政员管理，实际上就是把乌克兰变为了俄国的一块普通领土。
这意味着乌克兰自治制度要被废除，接任的盖特曼领导人非常清楚这一点，于是他恳请彼得改变决定，但是被拒绝了。一些哥萨克军团的长官上书沙皇要求重新选举盖特曼，结果在圣彼得堡被捕。彼得一世去世之后，乌克兰的命运完全取决于俄国宫廷的局势。在伊丽莎白女王执政期间，乌克兰的自治制度有所改善，但这并不是因为女皇意识到应该承认乌克兰民族自治权利，只是因为他的宠臣的哥哥是当时的盖特曼首领。
叶卡特琳娜二世
在叶卡捷琳娜二世执政时期，俄国基本废除了乌克兰自治制度，女皇非常不喜欢乌克兰人，她也不能接受任何形式的乌克兰自制，为了废除盖特曼政权，叶卡特琳娜二世把最后一任盖特曼召到圣彼得堡，授意其放弃盖特曼职位。1764年的时候，女皇颁布诏书，成立以总督为首的小俄罗斯衙门，代替盖特曼政权，小俄罗斯衙门由四名俄罗斯官员和四名可靠的乌克兰人组成，总督由俄国贵族担任，到此延续了100多年的盖特曼制度就被废除了。
亚历山大二世
乌克兰自治制度被废除之后，俄国沙皇采用各种手段对乌克兰进行俄罗斯同化：
首先是语言和思想，比如说，沙俄亚历山大二世签署了法令，禁止在国内出版乌克兰书籍，禁止境外出版的乌克兰书籍流入境内，禁止剧院上演乌克兰剧目，禁止演唱乌克兰歌曲等等。非常夸张的一点是在俄文著述中不允许使用“乌克兰”一词，要用“小俄罗斯”取代，一直到1905年，这条法令才被废止；
第二是在教育上的同化，1805年，哈尔科夫创建了一所新大学，这是俄国统治下的乌克兰第一所高等院校，1834年在基辅又建立了圣弗拉基米尔大学，两所院校都采用俄语教学，从尼古拉一世开始为了减少波兰人对乌克兰的影响，俄国在乌克兰学校逐渐用俄语来取代波兰语教学，1830年到1831年，波兰民族起义被镇压之后，乌克兰的波兰语学校全部都被关闭了。