Em 1640 chegou ao fim a União Ibérica, graças ao movimento que ficou conhecido como Restauração. Esse movimento significou o retorno da autonomia política de Portugal, agora sob a dinastia dos Bragança, sendo seu primeiro rei D. João IV. A aliança entre os portugueses e a República das Províncias Unidas, sua aliada na luta pela independência contra a Espanha, propiciou uma trégua aos combates, o que foi muito bom para os negócios holandeses na colônia.
No entanto, desde a saída do conde Maurício de Nassau do governo dominado pelos holandeses na América, em 1644, foi-se ampliando um clima de descontentamento entre os colonos, provocado por incompatibilidades com o novo rumo dado à administração da capitania pela Companhia das Índias, considerado prejudicial aos seus negócios. Entre outras coisas, a Companhia passou a cobrar os empréstimos concedidos por Nassau, e quando estes não eram pagos, os juros aplicados eram extorsivos. E isso numa época de má colheita, provocada por secas e inundações alternadas, e a queda do preço internacional do açúcar em torno de 25%. Além do mais, os holandeses passaram a exercer um controle rigoroso na questão religiosa, perseguindo os católicos. Proibiam a vinda de novos padres para substituir os que morriam ou adoeciam.
Em 1645 teve início um movimento de revolta contra o domínio holandês, que ficou conhecido como Insurreição Pernambucana. Lideraram o movimento os senhores de engenho João Fernandes Vieira e André Vidal de Negreiros, o índio Filipe Camarão e o negro Henrique Dias. Após violentas lutas, como o combate do Monte das Tabocas (1645) e as duas batalhas dos Guararapes (1648 e 1649), os holandeses foram finalmente derrotados.
Embora expulsos do Brasil, os holandeses somente reconheram a perda do litoral nordestino em 1661, quando assinaram a Paz de Haia com Portugal e, em 1669, acertaram o recebimento de uma grande indenização por conta das terras perdidas.
A expulsão dos holandeses do Brasil gerou sérios problemas para a economia da colônia portuguesa na América. Eles passaram a produzir açúcar nas Antilhas, região da América Central, comercializando-o a um preço mais baixo na Europa. Além disso, detinham o domínio sobre os mercados consumidores europeus. A concorrência do açúcar antilhano provocou a queda do preço do açúcar em cerca de 50% e determinou o fim do monopólio português sobre o produto. Foi o início da decadência da empresa açucareira no Brasil.
