陆上作战的荷兰指挥官贝尔德上尉十分狂妄，接到上司命令，便拍胸脯吹嘘：“中国人天生受不了火药气味和毛瑟枪响声，只须放一枪，便会四散逃命，全部瓦解。”他先做祷告，祈求上帝保佑，然后令手下二百四十名士兵按十二人一排，排好队形，就向郑军挑战。
郑成功派四千陆军分两路，一路正面迎战，一路从侧面包抄，箭矢像雨点般射向敌人。荷兰士兵吓得魂飞魄散，还未开火就乱了队形。有的把枪一丢，抱头鼠窜。郑军乘胜猛追，击毙贝尔德上尉和他的部下一百多人，还缴获了许多军械。郑军的陆上作战获胜。
在海上，郑军也取得胜利。荷兰船只高大坚固，在浅水中行动笨拙；郑军船只虽小，但灵活敏捷。荷兰人只有三艘大船，每艘大船都被数十只中国小船团团围住，根本施展不开。开战不久，荷兰最大的战船赫克托号“轰"地一声爆炸沉没。其他两艘战船见势不妙，一艘转头逃向外洋，向荷兰人在南洋的据点巴达维亚（今印度尼西亚首都雅加达）报信去了；另一艘一溜烟地逃回城堡底下，依靠炮台掩护，再也不敢轻举妄动。
台湾的高山族人民听说自己的军队来收复台湾，纷纷起来协助，并在背后袭击荷兰殖民军。
揆一看到武力不行，就耍花招，派人去见郑成功，表示愿意出十万两白银给郑军充饷，请求郑成功退兵。郑成功拒绝了揆一的要求，他说：“台湾是我们先人的故土，你们必须立即撤走。只要把土地还给我，那些金钱珍宝，你们可以全部载走。”被围困的荷兰殖民者饥渴病伤，狼狈不堪。揆一拖了八个月，见自己孤立无援，无计可施，只好宣布投降。康熙元年（1662年）二月一日向郑成功呈递投降书，请求允许他分期撤兵。第二年，最后一批荷兰殖民者撤走，台湾完全被郑成功收复，结束了荷兰殖民者长达三十八年的殖民统治。
郑成功到达台湾后，在与荷兰侵略者作战的同时，便加紧政治经济建设，整顿法纪，惩办贪官污吏，争取民众。随后他制法律，定官职，兴学校，改台湾城为平安镇，设承天府和天兴、万年两县，建立起行政机构。
郑成功大力发展农业，把荷兰人霸占的“王田”改为“官田”，由政府征收赋税。并颁布寓兵于农政策，解决军粮民食问题。郑氏官兵有警则荷戈以战，无警则负耒以耕，开垦了大量的荒地。郑成功还派人帮助高山族人提高生产技术。当时，高山族人不懂牛耕和使用犁耙等农具，郑成功下令各社发给耕牛一头，铁犁耙锄各一副，派一熟练农民去传授耕作方法。这样，高山族地区农业生产有了飞跃发展。此外，大陆晒盐、制糖等手工业生产技术也传入台湾。
郑成功在台湾的又一突出成就，是大力发展海外贸易，促进台湾经济的繁荣。他将台湾生产的白鹿皮、糖等贩运到日本、新加坡、越南、印度尼西亚等国，换回刀剑盔甲及生活日用品，解决台湾的军政开支。据清初到过台湾的郁永河说：“凡中国各货，海外人皆仰资郑氏。于是通洋之利，惟郑氏独操之，财用益饶。”
郑成功将荷兰殖民主义者从我国神圣领土台湾赶出去，使台湾重回祖国怀抱。他是一位值得人民永远纪念的民族英雄。
康熙元年（1662年）五月初八，郑成功病逝，终年仅三十九岁。儿子郑经嗣为延平郡王，坚持抗清。
随着岁月的流逝，清朝在大陆的统治日益巩固，恢复明朝的要求完全丧失了意义，台湾郑氏政权的性质也变成了地方割据政权。康熙二十二年，清圣祖派遣提督施琅率战船三百、水师二万，进攻台湾。郑成功的孙子郑克灞败投降，台湾归入了清王朝的版图。此后，清政府设立台湾府，隶属于福建省。