在勉强抵抗三昼夜之后，西班牙人选择投降。
郑芝龙、郑芝豹、郑芝凤率军登上东蕃岛，俘虏了岛上西班牙人和他们的军舰、商船，占领了淡水城和鸡笼城。
朱由检闻报，十分欣喜，命令郑芝龙率部向位于东蕃岛西南部的大员城和赤嵌城挺进，同时命令毛文龙部、余咨皋部、袁可立部，抵进封锁东蕃岛南部海域，截断岛上荷兰人的物资供应和南逃路线。
孙传庭、熊文灿在福建全省内征粮征饷，保障军需供应。
荷兰人处于进退两难的境地。
如果南下突围，会被郑芝龙在背后追杀，如果按兵不动，与外界的联系又被全部截断。
远在巴达维亚岛上的荷兰东印度公司总督库恩，很快知道了这一消息，向明朝发出了全面战争威胁，声称将调派二十艘战列舰前来作战。
朱由检派杨嗣昌去广东，会晤葡萄牙人在澳门的总督，以及在香港的英国海商克里斯托夫，说服葡萄牙人和英国人，出动战船拦截荷兰战船。
崇祯四年九月二十八日，郑芝龙部、袁可立部、毛文龙部、余咨皋部同时向荷兰人发起了攻击。
荷兰人拥有十四艘大型战舰，装有远程火炮，射程达一公里，明军战船蜂拥而上，受到了猛烈的炮火打击，接二连三有战船被击中，无数水兵殒命。
战斗进行得十分艰难。
荷兰军队使用的红夷大炮以生铁或青铜铸造而成，与明军的西洋火炮相比，在远程攻击中具有优势。
荷兰战船不仅装载的火炮数量多，而且射速快，火力密集，单舰的作战能力十分强悍。
但明军在数量上占有绝对优势，当时明军派出了一百九十艘船，双方舰船之比为14/1。
再加上明军使用了纵火船、火铳船等火攻混战战术，荷兰人最终在海战中落败。
崇祯四年十月三日，在付出惨重代价后，明军攻占大员城和赤嵌城，岛上荷军弹尽粮绝，被迫投降。
明军俘获了岛上荷军近三千人，战舰十七艘，武装商船五十余艘。
库恩调派的六艘战列舰已经走到了占城国的岘港附近海域，闻讯后返回巴达维亚。
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