В июне 1992 года перешёл к ВМС Украины и переименован[6]. Вступил в строй 2 апреля 1993 года, 4 июля командир корабля капитан 3 ранга В. С. Катушенко поднял военно-морской флаг Украины. Вошёл в состав 1-й бригады надводных кораблей. Корабль, в соответствии с международными нормами, переклассифицирован во фрегат и первоначально (до июля 1994 года) носил бортовой номер «201», затем, согласно принятому тогда стандарту ВМСУ — U130, а после перехода в 2018 году на классификацию кораблей по стандарту НАТО — F130[7][8]. Кроме «Гетмана Сагайдачного» в состав ВМС Украины были переданы ещё два корабля проекта 11351 — «Гетман Дорошенко» (заводской номер 210) и «Гетман Байда-Вишневецкий[укр.]» (заводской номер 209, бывший «Красный Вымпел», разобран на стапеле в конце 1990-х). «Гетман Дорошенко», имевший высокую степень готовности, постепенно разбирался на запчасти, использовавшиеся для поддержания фрегата «Гетман Сагайдачный» в боеспособном состоянии[9].
Отмечается, что фрегат «Гетман Сагайдачный» по своим тактическим характеристикам не отвечает своему классу — корабль фактически является модификацией проекта 1135 без ударного ракетного комплекса (на базовом проекте устанавливается ПЛРК/ПКРК «Раструб-Б»), предназначенного для пограничной охраны[10].
В 1996 году посещал Поти, Стамбул и Варну. В июне 1999 года совершил официальный визит в составе отряда кораблей ВМС Украины в Израиль в порт Хайфа. В 2000—2004 годах самостоятельно и в составе групп кораблей посещал различные порты Турции, Болгарии.ч
Неоднократно принимал на своём борту высших государственных деятелей — президента Украины Л. Д. Кучму в 1996, 2000 и 2001 годах, президента Российской Федерации В. В. Путина в 2000 и 2001 годах, президента Украины В. А. Ющенко в 2005 году, президента Украины В. Ф. Януковича в 2010 году (в 2004 году в качестве премьер-министра), президента Украины П. А. Порошенко в 2017 году.
В июне-августе 2008 года корабль принимал участие в операции «Активные усилия» в Средиземном море, совершая мониторинг морских перевозок[13].
24 сентября 2013 года фрегат «Гетман Сагайдачный» с вертолётом Ка-27 на борту и группой специального назначения вышел в море из порта Севастополя, чтобы присоединиться к операции «Океанский щит»НАТО по противодействию пиратству на море[14][15][16]. В рамках операции украинский фрегат принял участие в совместных учениях с китайским фрегатом «Хен Шуй»[кит.], в ходе которых были выполнены задачи по спасению пострадавших от пиратского нападения. Во время первого патрулирования в Аденском заливе украинские военные оказали первую медицинскую помощь капитану иностранного судна, а во время второго патрулирования фрегат «Гетман Сагайдачный» задержал подозрительное судно и совершил его контрольный осмотр[17][18].
3 января 2014 года операция была закончена, и 20 января «Сагайдачный» присоединился к операции ЕС «Аталанта»[англ.][19].
1 марта 2014 года, на фоне российской аннексии Крыма, член комитета Совета Федерации РФ по международным делам Игорь Морозов заявил, что корабль перешёл на сторону России и поднял Андреевский флаг[20]. Сообщения были опровергнуты министерством обороны Украины[21][22]. При прохождении кораблём пролива Босфор на нём были подняты флаги ВМС Украины и государственный флаг Украины[23]. Под этими же флагами он 5 марта прибыл в Одессу[24].
Из 211 человек команды фрегата дезертировали 28 человек[25][26].
В июне 2015 года «Гетман Сагайдачный» принял участие в совместных учениях с американским эсминцем USS Ross (DDG-71) в водах Чёрного моря[28].
В сентябре 2015 фрегат принял участие в международных военно-морских учениях Си Бриз 2015[29].
В декабре 2015 волонтёрским движением «Вернись живым» команде фрегата был передан радар Furuno FAR-2117/27 общей стоимостью 277 тыс. гривен[30].
В марте 2016 фрегат и судно размагничивания «Балта» прибыли из Одессы в Стамбул, где провели общие тактические учения с фрегатом ВМС Турции[31].
В июле 2016 фрегат провёл общие манёвры типа PASSEX[англ.] с кораблями-участниками учений «Морской щит-2016» флотов Болгарии, Канады, Польши, Румынии и Турции[32].
В мае 2017 фрегат вышел из строя из-за поломки двигателя почти сразу после ремонтных работ[33][34]. На проведение ремонтно-восстановительных работ и модернизацию фрегата было выделено 91 млн гривен[35].
В ходе вторжения России на Украину фрегат был затоплен экипажем в порту Николаева во избежание его захвата российскими войсками. Фото затопленного корабля было опубликовано 3 марта 2022 года[5][38].
Командиры корабля
Командирами корабля в разное время являлись следующие лица:
капитан III ранга Катушенко Владимир Семёнович — 1992—1993[40];
Заблоцкий В. П., Костриченко В. В. Корабли и суда военно-морских сил Украины (краткий справочник). — Донецк: Украинский культурологический центр, 1998. — 40 с. — ISBN 966-95347-2-0.