幻想巴达维亚会派兵增援，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，匆忙拼凑了七百名士兵、十艘军舰，由雅科布·考乌率领，经过三十八天航行，于七月十八日到达台湾海面。
他们见郑军战船阵容雄壮，踌躇不前，加之风浪很大，在海上停留了将近一个月之后，才有五艘战船在台湾城附近海面碇泊。
其中“厄克”号触礁沉没，船上士兵被郑军俘虏。
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，把郑军逐出台湾城市区，并击毁停泊在赤嵌城附近航道上的郑军船只，以摆脱被围困境。
荷军分水、陆两路向郑军发起进攻。
海上，荷舰企图迂回郑军侧后，焚烧船只，反被郑军包围。
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128名士兵，另有一些人负伤。
荷军其余舰船逃往巴达维亚。