五月初二，黄安等人率郑军第二梯队抵达台湾，郑军的供给和兵力得到加强。郑成功命人在台湾城周围挖壕沟，以围困荷军。同时准备了攻城器械和炮具。
闰七月二十三日，双方在海上交战，郑成功令黄安抗击陆上进攻的荷军，自己则亲统陈泽陈继美等诸部战船在海上迎击，将敌舰团团包围，经一小时激战，荷舰几乎全军覆没，只有一艘受伤战舰遁逃远海。战斗中，陈泽的副手林进绅战死。陆上荷军曾一度出动袭击七鲲身，被郑军黄安部伏兵击退。
不久，被围在台湾城中的荷军粮食和淡水告急，病死饿死者过半，士气异常低落。郑军又伺机发起总攻，农历十二月初六，攻占城外重要据点乌特利支堡，然后居高临下，向台湾城猛烈轰击。揆一见大势已去，于1661年农历十二月十三日(公元1662年2月1日)率部投降。
经历了9个月的围城，这位出身于荷兰贵族荷兰驻台最后一任总督不得不低下其高傲的头颅，在议和实际上是投降的文书上签字，并率领残部500人狼狈退出我国领土台湾。沦陷了38年的台湾又重新回到祖国的怀抱。郑成功驱逐荷兰侵略者收复台湾的伟大斗争，终于取得了胜利。
此后，荷兰又另派“出海王”多次联合清朝军队进攻台海，但这已是对落日余晖的留恋。
顺便提一下台湾最后一任总督揆一的个人结局：由于他使荷兰丢弃在东亚的最后一个据点，因此他在回印尼东印度公司后被判终身流放艾一岛，在服刑8年(一说10余年)之后，由他的子女将他赎回。
在狱中他写下了《被遗忘的台湾》一书，并在回国后出版。在书中他不承认是被打败，而是议和；他还将失败的原因归为他的上司，谴责东印度公司高层的怠忽职守。