Koniecpolski zostawił tabor i ruszył z całą jazdą na drugi brzeg.
Ucieczka Tatarów thumb|300px|Józef Brandt: Odbicie jasyru (1878) Tatarzy rzucili się do ucieczki. W pogoń za koszem ruszył z 1000 pancernych Stefan Chmielecki. Wojska koszowe przyspieszyły marsz, wycinając stawiających opór mężczyzn i porzucając uprowadzone dzieci. Mimo to po 7 km pogoni zostały dopędzone. Pojmanych w jasyr ludzi oraz bydło odbito bez wielkiego trudu. Cenniejszych jeńców uprowadzonych na koniach uwolniono częściowo na przeprawie przez Bystrzycę, pod Jezupolem. Dopiero 21 czerwca pod Chocimierzem (90 km od Martynowa), po rozbiciu ostatniej grupy Tatarów, Chmielecki wstrzymał pościg z powodu zapadłych ciemności. Cały szlak pogoni zawalony został sprzętem domowym i kościelnym. Dalszy pościg prowadzili jeszcze służący w wojskach koronnych Czerkiesi. Natomiast rozproszonych po lasach Tatarów wymordowali chłopi. Mimo wszystko kilkuset z nich uszło wraz z Kantymirem na Budziak, uprowadziwszy nawet garść szlachty dla okupu. Zwycięstwo pod Martynowem zapoczątkowało nowy okres w dziejach wojen polsko-tatarskich.