1661年4月（清顺治十八年 ， 永历十五年农历三月） ， 郑成功留下儿子郑经防守厦门、金门 ， 郑成功亲率将士二万五千、战船数百艘 ， 自金门料罗湾出发 ， 经澎湖 ， 横渡台湾海峡 ， 向台湾进军 。
荷兰于台岛西南建有两大防御要塞 ， 一为位于大员（今台南市安平区）的热兰遮城 ， 二为位于台江内陆赤崁地方（今台南市中西区）的普罗民遮城 。
二十四日 ， 大军进入澎湖海面 ， 狂风暴雨 ， 突然袭来 。为了早日完成光复大业 ， 在极端恶劣的气候条件下 ， 成功传令大军连夜破浪前进 。
郑成功的大军在一个海水涨潮的夜晚 ， 同年四月初一 ， 郑军经由鹿耳门水道进入台江内海并于禾寮港（今台南市北区开元寺附近）登陆 ， 意图先求取防御薄弱的普罗民遮城 。
随后郑军在台江海域与荷兰军舰展开海战 ， 击沉荷军舰赫克特号 ， 取得台江内海控制权 ， 并同时在北线尾地区击败荷兰陆军 ， 以优势兵力包围普罗民遮城 。不久 ， 于四月初五即迫使普罗民遮城守军出降 。在取得普罗民遮城做为据点之后 ， 郑军随即由海、陆两面围困热兰遮城 。
由于考虑到两万大军的粮饷调度不易 ， 郑成功并没有做持久战的打算 ， 一开始即对热兰遮城施压 ， 试图胁迫荷兰军队投降 。遭荷兰大员长官揆一拒绝其投降要求之后 ， 郑成功一度下令强攻热兰遮城 ， 却遭遇荷军极顽强抵抗 ， 郑军损失惨重 。
由于强攻不下 ， 加之大军粮食短缺 ， 使得郑成功被迫改变策略 ， 派出大部分的军队至南北各地屯田、征收钱粮 ， 以解大军乏粮的燃眉之急 ， 对热兰遮城改采长期包围的战略 。
1661年（清顺治十八年 ， 永历十五年）五月初五 ， 郑成功改赤崁为“东都明京” ， 设承天府及天兴、万年二县 。敌军守将描难丁战败投降 。于是成功留部将杨朝栋守赤嵌楼 ， 亲自率军乘胜进攻赤嵌城（荷兰殖民者在台南建筑的“王城”） 。
郑成功写了一封信给荷兰殖民头目台湾总督揆一 ， 要他投降 。信中有这样几句话：“然台湾者 ， 早为中国人所经营 ， 中国之土地也 。……今予既来索 ， 则地当归我 。”
明确地指出中国人民收复失地是不可磨灭的真理 。然而侵略成性的揆一 ， 仍然企图据险顽抗 ， 成功命令大军把赤嵌城严密包围起来 ， 发炮向城里进攻 。赤嵌城附近的高山族人民都来欢迎和援助郑成功 ， 城里的 *** 也给郑成功传递消息 ， 殖民者的命运完全控制在郑成功的手中了 。
赤嵌城被围困了七个多月 ， 敌军官兵死伤一千六百多人 ， 最后敌军水源被我切断 ， 揆一黔驴技穷 ， 只好扯起白旗 ， 宣告投降 。
荷兰殖民者在死亡之前 ， 依然企图进行绝望的挣扎 ， 1661年（清顺治十八年 ， 永历十五年）七月 ， 荷兰从巴达维亚调遣的援军抵达大员 ， 除了六百多名士兵、十一艘军舰以外 ， 增援部队亦为热兰遮城带来大量补给品与火药 。
时郑成功的军力仍分散台湾各地实行任务 ， 驻守于大员以及普罗民遮城市镇的军力预估不到三千 ， 遂使荷兰军重新燃起反扑的希望 。七月中旬 ， 停泊于外海的荷兰援军遭遇强风侵袭 ， 被迫离开大员海岸 ， 前往澎湖躲避风雨；

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