在公元1661年的春天，郑成功作出了一个重大的决定，即挥师东征，收复台湾。他的队伍经过长期在烽火中的锤炼，已成熟起来，赶走荷兰侵略者，收复国土，扩大抗清基地，现在正是时候。进军台湾的决心下定以后，郑成功便投入了紧张而周密的战斗准备工作之中。准备的中心是修造船只，整顿水军。要打败掌握海上霸权的荷兰侵略者，没有一支强大的水师是无法与之交战的。于是，船工们日夜赶造船只，兵士们日夜苦练本领，部队处于高度战备状态。与此同时，郑成功进行了兵力部署，将东征部队分为两批，首批将士两万多人，战船100多艘，由他亲自率领，第二批随后接应。一切准备就绪以后，公元1661年阴历2月间，郑成功把行辕移至金门，首批部队到料罗湾集中，随时待命出发。
3月初1，郑成功在金门举行隆重的“祭江”誓师仪式。3月23日，郑成功率领的东征大军从料罗湾出发，浩浩荡荡向东挺进，次日早晨，船队陆续到达澎湖群岛。
从澎湖到台湾，水路52里，顺风时只要四更半，但如果碰上逆风，十天八天也休想到达。3月27日，大军从澎湖出发，驶到半途，海面突然刮起暴风，船队寸步难行，无奈只好驶回澎湖停泊几天，等候顺风。谁知，一连几天过去了，暴风越刮越大，风向依然不变，船队仍然无法启航。而此时，军中粮食已所剩无几了，郑成功连忙命令两位将士到各岛去筹募粮食。澎湖36岛百姓们虽踊跃捐献，将家中仅存的一升一斗杂粮都拿出来劳军，但凑集起来的粮食只有100多石，还不够大军一餐。在这进退两难之际，郑成功果断地下令，按照预定日期进攻鹿耳门。
3月30日晚上，船队顶着狂风，离开澎湖冒险东征。海上狂风怒吼，惊涛骇浪，船只在咆哮着的海面忽而被抛上浪尖，忽而被摔下谷底，全体将士顽强地与风浪搏斗，丝毫没有气馁，他们以这种大无畏的精神，终于跨过了台湾海峡。于4月1日，到达台湾鹿耳门港外。
鹿耳门水浅礁多，航道非常危险。这里平时海水浅至一丈，涨潮时也不过一丈四五尺，而且航道很窄，只能容两只船出入，又弯弯曲曲，海底都是沙石浅滩，荷兰人又故意把损坏的甲板船沉在此处，港路更加复杂曲折，船只一不小心，就会撞个粉碎。所以，荷兰人凭恃鹿耳门是个“天险”，不加设防。他们将防御的重点放在台湾城和旁边的七鲲以及赤山坎城上，在那些地方设有多处炮台，驻兵防守。
做了充分准备的郑成功对攻打鹿耳门胸有成竹。原来，事先他已派人探测到从鹿耳门到赤山坎城边，在污泥中冲流着一条迂回曲折的港路，这条港路一直不为人知，逢到水位高的时候，船只可以很顺利地驶进去。现在关键性的问题是掌握鹿耳门的潮汛，郑成功从渔民处得知，每月的初一和十六是鹿耳门海潮水位最高的一天，于是，他就将进港日期定在四月初一。
这天上午，海水果然大涨，郑成功指挥船队沿着迂回曲折的港路，顺利地驶进了鹿耳门，直抵赤山坎城附近。一直以为中国船队会从正面进攻的荷兰人，发现郑成功等人冲进了台江，以为他们从天而降，个个惊慌失措。英勇的中国将士们猛烈炮轰敌舰，将荷兰最大的一只名为“黑克托号”的舰船击沉。荷兰在台湾的驻军共有2000多名，这一仗就被击毙了500多人，荷兰伤亡惨重，退入城堡龟缩不出。
登陆的郑成功部队，受到台湾人民的热烈欢迎和积极支援。在这种有利的形势下，郑成功将大军移扎在台湾城附近的鲲身山上，准备攻打荷兰殖民主义者在台湾的统治中心——台湾城。攻克台湾城，将意味着结束荷兰在台湾的殖民统治。但是，台湾城却并不容易攻克。荷兰人称它为“热兰遮城”，意思是“海上堡垒”。他们当初设计的时候，就将整座城当做一座堡垒，建筑十分坚固，城基方276丈6尺，高3丈多，上下两层，用大砖调油灰捣成，雉堞用铁钉牢，城墙上每隔几步，就有一个了望台，各处安着千斤大炮，环城四周的任一地方，都在射程之内。所以，郑成功的部队无论从哪个角度进攻，都躲不开敌人猛烈的火力，进攻几次，均告失败，并且伤亡不少。于是，郑成功采纳参军萧拱辰的建议，长期围困台湾城，直至城中粮绝投降。
这一年的12月，已被围困了足足8个月的台湾城中，荷兰士兵死伤已达1600多人，剩下的不满700人，弹药、粮草几乎用光，荷兰人陷入了绝境。
时机已经成熟，郑成功决定发动最后总攻击。战士们奋勇攻战，一枚枚炮弹在城堡上爆炸开来，顷刻之间，瓦石乱飞，城墙上出现了缺口。荷兰总督揆一见大势已去，只好投降。
公元1662年2月1日，历史将永远记住这一天。就在这天，西方殖民主义的代表——荷兰第一次在正义的中国人民面前低下头来，承认自己侵略的失败。
年仅38岁的郑成功，坐在广场中的帐幕当中，接受荷兰驻台湾的最高长官揆一双手献上的降表，他向西方殖民者庄严宣告：中国的领土是不可侵犯的！台湾城上的荷兰国旗灰溜溜地降了下来，被侵占了38年的台湾，重新回到了祖国的怀抱。
郑成功收复台湾后，命儿子郑经留守在厦门，自己带了几营亲军开发台湾。他打算在台湾发展生产，学习春秋时候越王勾践十年生聚十年教训的榜样，为抗清复明做长期准备。可惜因为他长年在战火中奔波，风里来雨里去，积劳成疾，损害了健康，于收复台湾不久患病去世。死时才39岁。
郑成功死后，儿子郑经掌握台湾，还一直控制着福建沿海的岛屿。后来，康熙帝统治期间，台湾接受了清政府的统治，这样台湾与大陆归于统一。