在海战中击败荷兰人，郑成功开始率军向台湾内陆挺进。
虽然驻守赤嵌城堡的荷兰人只有三四十门火炮，但它们安装在赤嵌城的最高处，可以俯视海平面，而且还不同于一般的战船大炮，这些火炮属于荷兰当时最先进的“要塞炮”，重达三千五百多斤，射程可以达到三千米！
荷兰军队凭借三十门要塞炮三千米的射程和据高的位置优势，坚守不出！
郑成功随即加紧对赤嵌城的包围和进攻。但该城周围45丈，高3丈6尺，城墙上有4座炮楼。
四月三日，明军的士兵在赤嵌城外抓到了荷兰守将描难实叮的弟弟和弟媳。
郑成功对他们讲明利害，令其回城，劝说荷兰守将描难实叮投降。接着，又派部将杨朝栋和翻译吴迈、李仲前往劝降，表示绝对不会加害他们，并允许荷兰人带走自己的财产。
但荷兰人并不死心，凭借强大的火炮负隅顽抗。郑成功指挥大军攻城，一连三日，还没有攻下，还伤亡不小。
这时，有个当地人跑出城，给郑成功出了一个主意说：“赤嵌城的水都是从城外高地流下来的，只要切断水源，敌人就不战自乱。”
“好办法，重重有赏！”郑成功照这个办法做了。
四月四日，赤嵌城的水源被明军切断。描难实叮见援兵无望，城内的人没有水喝了，孤城难守，不得不挂白旗投降。
这样，郑成功的水师在登陆后第四天，就收复了赤嵌城。
描难实叮投降后，奉郑成功之命前往台湾城劝荷兰驻守台湾城的总督揆一无条件投降，遭到揆一拒绝。
郑成功与诸将分析形势，认为不给侵略者以迎头痛击，敌人是不肯投降的，于是命令军队从鲲南端登陆，“移扎鲲山即一鲲，候令进攻台湾城”。
台湾城是荷兰殖民者在台湾的统治中心，城堡坚固，防御设施完整。城周长200多丈，高3丈多，分3层，下层深入地下1丈多，“城垣用糖水调灰垒砖，坚于石”。城四隅向外突出，置炮数十尊。
揆一觉得荷军炮火密集，射程远，封锁了台湾城周围的每条通道，城内荷军尚有870人，凭借城堡继续顽抗等待援助军没问题。
但是赤嵌城被明军占领之后，台湾城已是一座孤城，城内缺粮、缺水，荷军处境十分困难；加之当时南信风季节刚刚开始，防守更加困难。
郑成功迫降赤嵌城后，为了牵制台湾城荷军，即派兵前往七鲲设伏。
荷军行至七鲲时，还没来得及列阵对垒，即被明军埋伏的藤牌军冲垮，死伤过半，其余士卒狼狈退回台湾城。
郑成功立即命令士兵立栅栏、设炮台，加强对七鲲的防守，同时令杨英、何廷斌以粟6000石、糖3000石补给军队。
自四月初以来，双方一直进行着零星战斗。
郑成功一方面积极准备攻城，一方面于四月十二日和二十二日，两次写信给揆一，令其投降。
荷兰人并不打算轻易放弃台湾。
吴应熊听说后，又给郑成功的军队调集30门新式大炮。
郑成功的军队如虎添翼，于二十四日凌晨摧毁了台湾城大部分胸墙。
“为了我们伟大的荷兰女王，还击！”在揆一的指挥下，荷军于城上集中枪炮还击，并出城抢夺明军大炮，被明军弓箭手击退。
“还真是一块难啃的骨头！哼，看你们能坚持多久！”郑成功鉴于台湾城城池坚固，强攻一时难以得手，为了减少伤亡，进一步做好准备，决定采既“围困俟其自降”的方针。
吴应熊同意郑成功的围城战略，并让他安心全权指挥对荷兰人的战斗！
郑成功请他的父亲郑芝龙派军事船队封锁了台湾海峡。然后，他一方面派遣提督马信率兵扎营台湾街围困荷军，一方面把各镇兵力分驻各地屯垦。
同时，郑成功还到高山族人民聚居的四大社进行巡视，受到当地人民的热烈欢迎。
接着，吴应熊还派满云龙率6000新禁军乘战船20艘抵达台湾，援助郑成功，还带去了大量粮食和弹药。
明军的兵力得到加强，供给得到补充后，从五月五日开始，在所有通向城堡的街道上都筑起防栅，并挖了一条很宽的壕沟，围困荷军。
“这是你们最后的机会！”郑成功又写信劝揆一投降。
揆一仍幻想巴达维亚的荷兰人会派兵增援，拒绝投降。
五月二十八日，荷兰殖民当局得到荷军在赤嵌城战败和台湾城被围的消息后，匆忙拼凑了700名士兵、10艘军舰，由雅科布·考乌率领，经过38天航行，于七月十八日到达台湾海面。他们见明军的战船阵容雄壮，踌躇不前，加之风浪很大，在海上停留了将近一个月之后，才有5艘战船在台湾城附近海面碇泊，其中“厄克”号触礁沉没，船上士兵被明军俘虏。
郑成功从俘虏口中得知荷兰援军兵力情况后，加紧进行围城和打援部署。
七月二十一日，驻台湾荷军当局决定：用增援的舰船和士兵，把明军逐出台湾城市区，并击毁停泊在赤嵌城附近航道上的明军船只，以摆脱被围困境。
于是，荷军分水、陆两路向明军发起进攻。海上，荷舰企图迂回明军侧后，焚烧船只，反被明军包围。
“开炮！”郑水军隐蔽岸边，当敌舰闯入埋伏圈后，立即万炮齐发。
经过一小时激战，击毁荷舰两艘，俘获小艇三艘，使荷兰援军损失了一个艇长，一个尉官，一个护旗军曹和