Будучи участником польско-русской войны, в 1661 Хитрово был отослан воеводой на Дон для борьбы с крымскими татарами: после смерти хана Исляма III его преемник Мехмед IV Герай заключает союз с Речью Посполитой. Начав боевые действия удачно, воевода попадает в плен, из которого освобождается через полтора месяца. В 1668, усмиряя восстание запорожцев, разоряет и заново отстраивает на старом месте город Кременчуг. В 1670 участвует в усмирении восстания Степана Разина у Тамбова, Моршанска и Керенска: разбивает войско воеводы Тимофея Мещерякова близ сёл Алгасово и Пеньки, освобождает керенскую крепость. Уже в 1672 году Яков Хитрово посылается на Урал на поиски серебряной руды, однако это предприятие оканчивается неудачно. Умирает воевода в 1675 году, вскоре после возвращения на Дон.