赤嵌城再次成了一座孤城，它與台灣城的聯係也徹底被切斷。
鄭成功在派人攻城的同時，也在當地原著民的幫助下切斷了赤嵌城的水源。
麵對如此猛烈進攻，又被切斷了淡水，城內的荷蘭守兵很快失去了抵抗的動力，城內的守將打出了白旗，向鄭成功投降。
赤嵌城的荷蘭人投降後，為了進一步勸降台灣城的荷蘭人，鄭成功對他們並沒有加害，而是暫時將他們軟禁了起來。
之後，鄭成功在城內留下了少量士兵看守，帶領大軍又奔向了台灣城。
台灣城作為當時荷蘭在台灣的統治中心，城池建設的要比赤嵌城更加高大而堅固，並且城池的防禦設施也更加完善。
台灣城城牆高達10餘米，更有深度達3米多的地基，城池用特製的糖水調灰壘磚建成，城牆比石頭還要堅固。
台灣城的四個角設置有炮台，城牆上放置的各種火炮達數十尊，並且荷蘭人的火炮射程遠、威力大。
荷蘭人妄想憑借堅固的城牆和強大的火炮堅守待援，等待巴達維亞的援軍來救。
鄭成功將全部攜帶的紅夷大炮全部運到了台灣城下。
他一麵命人不斷轟擊城牆上的守兵，給城內台灣總督壓力，一麵不斷向城內射去勸降信，勸荷蘭人投降。
可是荷蘭人氣焰十分囂張，對鄭成功的勸降信置之不理。
鄭成功見勸降無效，下令士兵開始全麵攻城。
就在台灣城攻城戰進行的同時，台灣外圍海域的海麵上，荷蘭人的巴達維亞援軍也已經抵達。
不過此時海麵風浪太大，而且也有大順軍的大量戰船部署在沿岸，荷蘭援軍一直躊躇不前，不敢貿然進兵。
高一功率領全部海軍戰船阻截荷蘭援軍。
荷蘭人的城池雖然堅固，火炮威力很大。
不過台灣城與大陸內的其他大城比起來如彈丸一般，並且大順軍的士兵人數眾多，而且作戰勇猛。
在大炮的掩護下，不畏生死的大順軍士兵憑借雲梯，很快登上了台灣城的城牆，殺出來一個缺口。
荷蘭守兵一陣驚慌，不斷派人增援缺口處的守軍，城牆上的防線開始出現混亂。
大順軍士兵看到了機會，越來越多的士兵登上了城牆。
很快整個城牆都被大順士兵占領，士兵順利攻入了台灣城。
城內的荷蘭總督見狀，果斷決定投降，他立刻命令士兵豎起了白旗。
鄭成功成功攻占台灣城後，立刻逼迫已經成為俘虜的荷蘭總督簽下協議，承諾荷蘭人永久不再涉足台灣，退出中國沿海的貿易。
同時大順軍也承諾不再殺害俘虜的荷蘭士兵，放他們回去。
一切都已經談好後，鄭成功送一名荷蘭俘虜去見他們的援軍守將，說明情況。
荷蘭援軍見大順軍勢大，而且台灣島的兩座城都已經被大順軍攻破，隻能順水推舟，承認了鄭成功和台灣總督簽署的協議。
荷蘭援軍來後一槍沒放，帶著台灣的荷蘭人全部灰溜溜地撤回了巴達維亞城。
自此，大順軍在鄭成功的幫助下收複了台灣。
台灣成了大順水軍新的基地，也成了大順軍在東南沿海的一個抗清基地。
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