Мазепа с различным поручениями стал часто бывать в Москве и сумел завоевать расположение фаворита царевны Софьи Василия Голицына. Когда благодетель Самойлович попал в опалу, Мазепа не только не попытался помочь ему, но и способствовал его падению, рассчитывая извлечь из этого выгоду для себя.
И действительно, 25 августа 1687 года Иван Мазепа был избран гетманом Войска Запорожского на Левобережной Украине. Немалую роль здесь сыграл «административный ресурс» — Василий Голицын использовал своё влияние на казаков, чтобы «провести» своего кандидата.
В качестве гетмана Мазепа успел поучаствовать во втором Крымском походе Василия Голицына. Вскоре, однако, царевна Софья и её фаворит проиграли борьбу за власть, и бразды правления Россией в 1689 году перешли к молодому царю Петру.
На положении 50-летнего гетмана эти изменения не сказались. Больше того, Мазепа сумел завоевать расположение царя как эксперт в вопросах польской политики и со временем вошёл в число ближайших друзей Петра.