Письма гетмана Петра Дорошенко были посланы в Стамбул с его доверенным человеком Иваном Мазепой в середине июня 1674 года. Но, к счастью для русского правительства, казаки кошевого атамана Запорожской Сечи Ивана Серко поймали посланца гетмана. Показательно, что Мазепа вез с собой 15 левобережных казаков-невольников, которых гетман посылал султану в качестве подарка! Отданные Мазепой кошевому атаману письма, наверное, спасли ему жизнь, потому что Серко переслал их Самойловичу, а тот — в Москву. За пять недель, что Иван Мазепа провел в Сечи, ожидая гибели, вокруг него бушевали нешуточные страсти. 8 июля 1674 года из Москвы была направлена царская грамота, в которой от Ивана Серко требовали присылки Мазепы, а еще повторяли требование о выдаче самозванца Лжесимеона (о судьбе которого рассказано выше). Кошевой атаман вынужден был согласиться на это (особенно после того, как князь Ромодановский приказал арестовать его жену в Харькове) и исполнить царскую просьбу, но притом просил об отпуске Мазепы, чтобы его не обвинили в нарушении законов Сечи.
Здесь и произошла важная встреча, имевшая долгие последствия для двух малороссийских гетманов — Ивана Самойловича и сменившего его со временем, не без предательства, Ивана Мазепы. В 1674 году Мазепа рассказал Самойловичу все, что знал, находясь в приближении у гетмана Дорошенко, о контактах гетмана Правобережья с Турцией и о стремлении новоизбранного польского короля Яна III заключить союз с Портой. Сведения эти имели чрезвычайное значение для Гетманщины, подтверждая давно сложившееся там негативное отношение к действиям Речи Посполитой в отношении Украины. Русский резидент в Варшаве Василий Михайлович Тяпкин подтвердил в сообщении в Москву в августе 1674 года показания Мазепы: король действительно задумал «с турским и с крымским ссылатца», для того, чтобы «Украину им всю отдать, а себе Каменец и иные завоеванные край привратить». В дальнейшем, по мнению резидента, король Ян Собеский планирует «обще с татары и турки идти на государство Московское».
Иван Мазепа, как замечает его биограф Татьяна Геннадьевна Таирова-Яковлева, всегда умел произвести должное впечатление на окружающих. Не стал исключением и гетман Иван Самойлович («Мой ласкавый господине Мазепо!» — обращался он к бывшему стороннику Дорошенко перед отправкой того в Москву 15 июля 1674 года). Мазепе пообещали даже, что он сможет беспрепятственно возвратиться домой. Взамен гетман просил одного: чтобы Мазепа рассказал при допросе в Малороссийском приказе всё, что знает: «о замыслах Дорошенковых, о договорех Сабежского с Турком, о хане, о Серке и иных».
Иван Мазепа, пока просто «дорошенковский казак», как его называли в документах, попав впервые в Москву, был достаточно красноречив на допросе 5 августа 1674 года. Он умело подчеркнул свою роль во время последней Переяславской рады, куда он тоже ездил посланцем от гетмана Дорошенко, и говорил, что правобережный гетман якобы даже склонялся к присяге московскому царю и советовался об этом с жителями Чигирина. А помешал этому… не кто иной, как Серко, вмешавшийся в контакты Дорошенко с князем Ромодановским! Запорожцы, напротив, предлагали сделать так, «как было при бывшем гетмане Хмелницком», объединившись еще «и с ханом крымским».
Когда пришли сведения о выборе в короли Речи Посполитой Яна Собеского, разговоры о возможном воссоединении Дорошенко со своими полковниками, участвовавшими в Переяславской раде, прекратились. Иван Мазепа подтвердил давнюю «боевую» дружбу Собеского и Дорошенко со времен Подгаецкого мирного договора, заключенного в октябре 1667 года. Тогда превосходящие силы украинского гетмана в союзе с крымскими татарами потерпели поражение от войска будущего короля и вынуждены были пойти на соглашение о признании Правобережья частью Речи Посполитой. Подгаецкий договор двух последовательных противников царя Алексея Михайловича оказался очень прочным: «Да он же Мазепа сказывал: крепкая де и подлинная приязнь Сабежского с Дорошенко от Подгаецкой, учиненной меж себя згоды». Доказательством стали изложенные Мазепой статьи, предлагавшие Дорошенко покинуть «турецкую протекцию» и возвратиться в подданство Речи Посполитой. Сообщал Мазепа и о планах совместного похода крымских татар и турецкого султана на Московское государство, передавая речи, услышанные «в везирском шатре» недавно вернувшимся из Стамбула «толмачом Дорошенковым». Там уже в открытую издевались над противником: «какие де разумные люди ляхи! Что есми имели у них в Кракове обедати, то ныне будем под Киевом вечеряти». Артамон Матвеев, конечно, пересказал царю Алексею Михайловичу все, что услышал от слишком хорошо информированного для обычного казака Ивана Мазепы. Царь даже захотел его принять вместе с остальными посланцами гетмана Самойловича и распорядился выдать ему жалованье и пару соболей «в три рубли». В грамоте Петру Дорошенко 15 августа 1674 года писали: «А Иван Мазепа, у нашего царского величества будучи на Москве, наши царского величества пресветлые очи видел и милость нашу государскую получил».