在郑军的围困之下，台湾城内的荷兰殖民者由于疲惫和饥饿，兵士患血痢、坏血症、水肿，每天都有死亡。9个月内，饿死加上战死的达1600余人，最后城堡里仅剩下400名健壮的士兵。
这一下荷兰总督有些心慌，开始放下架子，表示要与郑军谈判，但又没有诚意，双方打打谈谈，谈谈打打，拖延时间。但这期间正值南季风期，台湾荷军无法派船南去传递消息。直至五月二十八日，被郑军击败的“马利亚”号通信船经50多天的逆风行驶才逃到巴达维亚，报告了荷军在台湾战败的消息。
巴达维亚城的荷兰总督闻讯后，马上派出10艘战舰和士兵700人，由雅科布·考乌率领，前来救命。七月初五荷兰的这支援军到达台湾海面后，不敢贸然驶进。直等到一个月后，即闰七月二十三日，才开入港内，企图进行偷袭。
当援军抵达台湾城时，总督揆一的气焰又炽，马上调兵遣将，分兵三路，向郑军反攻。先以舰队进攻郑军水师，以图断了郑军的后路，继派2艘战舰绕到郑军炮兵阵地之后的海面，以火炮摧毁郑军大炮，同时出动步兵3000人，向围攻台湾城正面的郑军大肆出击，妄图一举打垮郑军。
战斗首先在海上打响。郑成功亲自登舰指挥，众多的郑军小船将敌战舰团团包围，万炮齐轰，郑军水兵又泅水至敌舰，登船放火。战斗开始后仅一小时，就以火船烧毁了荷舰克登霍夫号，以炮火击沉了科克伦号，还俘获搁浅的两艘敌舰和三艘小艇，歼敌近300人。荷海军损失过半，余下的仓皇退回。
海战的失利，压得那两路进攻之兵不再敢露头，揆一的反攻计划就这样雷声大雨点小地结束了。
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