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鄭成功攻台之役是1661年3月底到1662年2月初（中國南明永曆十五年三到十二月）間一場發生於台灣（福爾摩沙）西南沿海的戰爭，主要戰場包括赤崁、台江內海、大員等處；該役明延平王鄭成功率25,000大軍由金門航渡台灣海峽，由鹿耳門水道進入台江內海，先攻占普羅民遮城，然後圍攻熱蘭遮城，終於迫使荷蘭東印度公司守軍實質投降、退出福爾摩沙。
這場戰爭結束了荷蘭東印度公司在福爾摩沙的經營，開啟了明鄭政權對台灣的統治；由於荷蘭殖民時期聯“番”制漢的平衡機制消滅，大批鄭軍在台灣西南部平原屯田墾殖，導致平地原住民失去其傳統生活領域，只得遷徙或因無法維持部落生活型態而或漢化。
鄭軍議戰
1659年（永曆十三年，清順治十六年）鄭成功率領十萬大軍攻打南京，慘敗而回。鄭軍元氣大傷，鄭成功感於滿清政權對明帝國故土的統治逐漸穩固，而鄭軍困守思明（廈門）孤島糧草匱乏，難以提供數萬大軍給養，開始思考取得另外的根據地以為整補。
1660年3月（永曆十四年春，清順治十七年），前荷蘭通事何斌（客家人），因與荷蘭人發生債務糾紛而逃到思明，向鄭成功鼓吹攻取台灣。他說：“台灣沃野數千里，實霸王之區。若得此地，可以雄其國；使人耕種，可以足其食。上至雞籠、淡水，硝磺有焉。且橫絕大海，肆通外國，置船興販，桅舵銅鐵不憂乏用。移諸鎮兵士眷口其間，十年生聚，十年教養，而國可富，兵可強，進攻退守，真足與中國抗衡也。”同時獻上台灣地圖，講解原住民形勢，以及水路變化。何斌強調台灣的糧食與軍用物資充足，貿易位置理想，又有海峽天險，每一項都是鄭軍迫切的需求，使鄭成功非常心動。但當時鄭軍正準備抵禦清將達素的進攻，因此攻台之議被暫時擱置。
同年6月（五月），達素領兵數萬進攻廈門，鄭成功引誘對方在海上決戰，並加以擊退，重振軍威。
1661年2月（永曆十五年正月，清順治十八年），鄭成功傳令大修船隻，聽令出征，並召集將領討論攻台事宜。然而將領們對此計畫並不認同，雖不敢直言反對，但多面有難色。只有曾經到過台灣的將領吳豪發言道：“風水不可，水土多病”，又說“港淺大船難進”。前提督黃廷也附和吳豪的看法，但二人的意見被鄭成功駁斥。大將馬信試圖打圓場，提議先派一支部隊前往探望，如果可取則大軍立即跟進，若荷蘭人防禦堅固，則再討論。陳永華也同意馬信的意見。此時協理中軍戎政（軍事行政官）楊朝棟揣摩鄭成功的想法，發言表示支持攻台，鄭成功聞言大喜，決議出兵。
荷軍備戰
當時荷蘭東印度公司的台灣長官為揆一（Frederik Coyett），駐守熱蘭遮城（Fort Zeelandia，今台南市安平古堡），另有地方官貓難實叮（Jacobus Valentyn）駐守普羅民遮城（Provinta，遺址位在今台南市赤崁樓）。
自1650年前後，隨著中國情勢動盪，荷蘭東印度公司一直關注事態發展是否會影響公司的貿易乃至在台灣的地位。對此公司的最高決策機構十七人董事會曾決議，即便在太平時期，也須維持1200人以上的士兵保護公司在台灣的財產，但事實上並未執行。
1660年（永曆十四年，清順治十七年），當鄭成功攻打南京失利，何斌又逃往廈門之後，大員地區便盛傳國姓爺即將前來攻打的風聲。1月時，大員商館發現當地華商陸續將財產轉移到大陸，同時前來貿易的華船急遽減少，於是召集華商打聽訊息，最後判斷國姓爺將在3月底出兵。
大員長官揆一緊急備戰，要求各地加強偵察與武裝，不準華人在普羅民遮城販賣糧食，所有華人頭家仕紳軟禁在熱蘭遮城中以免通敵。田間未及收割的稻穀一律焚毀，共焚毀8000袋之多，並造成華人傷亡。揆一同時在3月10日向巴達維亞城的總督報告，請求援軍。
7月16日，巴達維亞總督派遣外號“固執約翰”的司令官范德蘭（Jan van der Laan）率領12艘船隻組成的艦隊，載運1453人前往台灣。總督並指示範德蘭，若國姓爺未如情報顯示的來襲，則為了彌補財務損失，艦隊必須攻打澳門。9月20日，范德蘭艦隊中的11艘抵達大員。
范德蘭並不認為鄭成功會前來攻打台灣，抵台不久便堅持要去攻打澳門，與大員方面官員爆發數次激烈爭執。為此，大員評議會在10月22日決議派遣使者前往廈門會見鄭成功，一探虛實。11月下旬，使者帶著覆信回到大員，鄭成功在信中表示善意並否認即將攻台。但評議會根據種種跡象，判斷鄭成功攻台的危機並未解除。范德蘭對此大為不滿，次年（1661年）2月27日率領兩艘船隻，以及所有隨行軍官返回巴達維亞，若干船隻被分頭派往各地，只留下4艘船和不到600名沒有軍官率領的士兵。這時大員地區的總兵力為1500人。
鄭軍出兵
1661年3月（永曆十五年三月），鄭成功調度部署，自領右武衛周全斌、左虎衛何義、右虎衛陳蟒、提督驍騎鎮建威伯馬信等為出征隊。同時以戶官鄭泰守金門，以戶官忠振伯洪旭、前提督黃廷、參軍陳永華等輔佐鄭經留守廈門。
4月21日（三月二十三日）中午，鄭成功率將士25,000（一說11,700）、戰船數百艘（一說300艘），自金門料羅灣出發。次日抵澎湖，鄭成功留邱輝領兵力3000駐澎湖。鄭軍一度離港出發，但遇逆風又折回，苦候多日皆無順風。然而鄭軍糧草不繼，搜尋澎湖諸島，只得百餘石，不足大軍一餐之用。於是鄭成功在30日毅然下令冒著陰雨頂風出航。
4月30日（四月初二）黎明，鄭軍在大霧中抵達鹿耳門。熱蘭遮城守軍忽然看見海上數百艘船隻，十分驚慌。“霧散了之後，我們就看見有數不清的船艦在北汕尾港口。桅檣甚多，好像光禿禿的森林。”揆一立即傳令備戰，要求荷蘭人回到熱蘭遮城內，荷軍上尉拔鬼仔（Thomas pedel）在大員街上築炮台設定四門大炮。
當時台灣南部的海岸線在今天台南市區的赤崁樓一帶，東印度公司在岸邊築有普羅民遮城（即赤崁樓）。近海處有連串沙洲，圍成一片名叫台江的潟湖內海。沙洲間有若干水道，多淤淺難通大船，只有鯤身半島旁的港道（南水道）為主要進出通路，而東印度公司在鯤身半島尾端築有熱蘭遮城守衛。台江偏北處，北線尾沙洲和北方沙灘間，有一條淤淺的鹿耳門港道，底下是堅硬的鐵板沙，船隻觸之即沉，因此荷軍並未派兵把守。
鄭軍抵達時，正值大潮，船艦絡繹通過鹿耳門水道。上午10時點左右，第一批船隻已在赤崁西北部的禾寮港（荷蘭文獻做smeer drop，油村，約在今台南縣永康市洲子尾附近）登入。
鄭軍登入後先鋒部隊由馬信率領，包圍普羅民遮城，並進占赤崁街。下午1時半，鄭軍已沿著海灘和赤崁北面紮營，搭起上千個白色帳篷。鄭軍首先接管荷軍糧米，並切斷普羅民遮城與熱蘭遮城間的水陸交通。由於普羅民遮城內只有400名士兵，大員方面遂在下午4時，派遣上尉黎英三（Joan van Aeldorp）率200人增援，但在鄭軍攻擊下只有5-60人進入普羅民遮城，其餘返回熱蘭遮城。
荷軍海陸兩面出擊，鄭軍大勝5月1日（四月初三），荷軍從陸上和海上主動出擊。陸上由上尉拔鬼仔率領250名士兵登入北線尾，他認為華人都是烏合之眾，受不了火藥氣味和槍炮的聲音，一接戰就會逃亡。鄭軍宣毅前鎮陳澤率領4000名士兵應戰，在正面安置50門小炮迎擊，並以700人自水路迂迴包抄，兩軍交戰不久荷軍便即潰散，包括拔鬼仔在內共118人陣亡。
海戰方面，主力艦赫克托號（Hector）與斯·格拉弗蘭號（`S Gravelande），先掩護拔鬼仔登入北線尾，接著向停泊在北錨地的鄭軍船隻開火，擊沉多艘。鄭軍由宣毅前鎮陳澤、侍衛鎮陳廣和左虎協陳冲迎戰，以30艘船圍攻，靠緊荷船展開接舷戰，用火箭射擊，又以鐵鏈將火船扣在荷船的船頭斜桅上。斯‧格拉弗蘭號數度著火，遭受重創船尾洞開，但勉強衝出戰場，和較小的白鷺號（De Vink）前往南錨地停泊。赫克托號則因火藥庫爆炸而沉沒。此外通訊船瑪利亞號（Maria）逃往巴達維亞報訊。
鄭軍在陸上及海上都獲得大勝。
第一次議和，普羅民遮城投降赤崁樓旁的普羅民遮城棱堡殘跡
5月2日（四月初四），大員評議會要求與鄭軍和談，鄭成功同意。次日大員評議會議員湯馬斯‧范‧伊伯倫（Thomas van Iperen）和檢察官列奧那多‧范‧李奧納杜斯（Leonard van Leonardus）前往赤崁與鄭成功談判，鄭成功宣稱台灣隸屬漳州，是鄭芝龍固有之地，只是暫借給荷蘭人。東印度公司代表則說，鄭芝龍曾在條約中承認荷蘭領有福爾摩沙，希望鄭成功顧念雙方多年合作的情誼，彼此退讓。但鄭成功強硬表示荷蘭人必須交出城堡和領地，否則只有重新開戰。荷蘭代表見無商量餘地，隨即返回。
同時鄭成功派遣楊朝棟前往普羅民遮城，勸貓難實叮投降。這時鄭軍以10,000名士兵包圍普羅民遮城，並切斷水源，城內只有薄弱兵力和五、六天分糧食。李奧納杜斯在赤崁和談之後，獲準進入普羅民遮城，當他了解城內狀況後，勉強同意貓難實叮放棄該城，並代為向大員評議會報告。
5月4日（四月初六），貓難實叮向鄭成功表示願意有尊嚴地投降。二日後，140名荷蘭士兵將步槍裝彈上膛、點燃引線，揚旗擊鼓出城，加上婦女、兒童與奴隸，共270人撤出普羅民遮城，隨後被鄭軍安置在赤崁街。鄭軍接收城堡，完全控制赤崁地區。
熱蘭遮城包圍戰
1669年出版的赫伯特《東印度旅行短記》書中插圖，描繪鄭荷九個月戰事中的每一次戰役。視點由北往南，圖片中央為鯤身半島上的熱蘭遮城和大員市街，圖左海岸邊為普羅民遮城和赤崁街。
拿下普羅民遮城後，鄭成功立即將主力部隊開往大員市街，從鯤身半島、海面以及北線尾三方進逼熱蘭遮城。大員評議會決議放棄大員市街，將兵力、居民和物資撤入熱蘭遮城中，來不及撤走的便放火焚毀。這時城中共有1733人，其中有870名士兵，35名炮手，余為婦孺和奴隸。
5月5日（四月初七）鄭成功進駐鯤身山，次日鄭軍和荷軍零星交戰後占領大員市街，並獲得20萬袋稻穀。此後雙方有幾次小規模的戰鬥，但局勢並無改變。
5月24日（四月二十六日），鄭成功派遣原本在麻豆社傳教的荷蘭牧師安托紐思·亨布魯克（Anthonius Hambroek）為使者進入熱蘭遮城勸降，結果亨布魯克反而勸守軍堅持到底，等待巴達維亞方面的援軍。大員評議會於是措辭強硬地回信給鄭成功表示求戰。由於亨布魯克的妻子和女兒仍在鄭軍中當作人質，因此他不顧城中兩個女兒和其他荷蘭人的挽留，回到鄭軍營中赴死。
5月25日（四月二十七日），鄭成功以28門大炮攻城，造成熱蘭遮城城牆和棱堡胸牆數處損壞。荷軍調集30門大炮反擊，雙方各擊出350發炮彈，荷軍居高臨下擊毀鄭軍架炮土台，鄭軍死傷慘重，退守到大員街上。荷軍兩度派士兵出城奪炮，馬信和劉國軒率弓箭手加以擊退。
根據荷蘭方面資料，鄭軍在此役損失上千人。鄭成功見熱蘭遮城易守難攻，決定改變戰略，以馬信駐守大員市街，長期圍困熱蘭遮城，同時將多數部隊派往各地囤墾以解決糧食不足的問題。
其後兩軍一度爆發海戰，鄭軍攻擊並焚毀自基隆來援的荷蘭船隻埃曼霍恩號（Emmenhorn）。參戰的斯‧格拉弗蘭號和白鷺號因受損嚴重、耗盡彈藥，在此役後開往日本。
鄭軍赴各地囤墾
鄭成功決定攻台最主要的原因之一是大軍乏糧。在澎湖停泊時，因為糧食即將用磬，鄭成功不得不在逆風和陰雨的天氣中下令出航渡過台灣海峽最危險的黑水溝一段。到了台灣之後，糧食的接濟一直是鄭軍首要工作，登入第二天，鄭成功便命楊英將接管的荷蘭糧食分派給各鎮，但只夠半個月之用。雖然鄭成功不斷傳令廈門派糧船前來接濟，但廈門方面自顧不暇，少有回應。
四月二十二日，楊朝棟與戶都事楊英、通事何斌查察各鄉社，搜得粟6000石、糖3000餘石，發給兵糧。
五月十八日（6月14日），鄭成功宣布赤崁地方改名為“東都明京”，設承天府；熱欄遮城改為安平鎮，“文武各官及總鎮大小將領家眷暫住於此。隨人多少圈地，永為世業；但不許混圈土民及百姓現耕田地。”
六月，鄭成功派軍隊赴四處囤墾，左虎衛何義被派往虎尾壟社（今雲林縣褒忠鄉）、左先鋒鎮駐紮新港仔、竹塹（今新竹縣竹北市），以援繳後鎮、後沖鎮、智武鎮、英兵鎮、虎衛右鎮相繼前往囤墾，中沖、義武、左沖、前沖、游兵等鎮則往大員以南的鳳山、觀音山囤墾。
七月，戶官運糧船不至，官兵乏糧，每鄉斗價至四、五錢不等。鄭軍命民間捐輸雜子、蕃薯，發給兵糧。
八月，戶官運糧船仍未到，官兵甚至必須食木子充飢，士兵有譁變之虞。鄭成功派楊朝棟與楊英到鹿耳門守候，有官、私船來者都先買下其中糧食。二十二日，派楊英前往較遠的二林、南社搜尋糧食。這時鄭軍糧米不繼，官兵每天只吃兩餐，加上許多人病死，士氣浮動。二十八日，鄭成功撥下十錠金子給楊朝棟和楊英前往各地買米，共得10日之用。
鄭軍奪下普羅民遮城後，命被俘的東印度公司土地測量師菲力普‧梅為鄭軍工作。他紀錄下鄭軍的窘況：每個將官手下有1000-1200人，在山腳和每個能開墾成水田的土地上，每一、兩百人為一群，很認真地耕種土地。他們種很多蕃薯，多到足以食用三個月。每個角落都備用來耕種，甚至道路也不例外。
乏糧和風土病的問題始終糾纏鄭軍，使許多士兵病死，也造成士兵逃亡。
荷蘭援軍
1661年3月22日，當初奉命支援福爾摩沙，卻憤而離開大員的范德蘭返抵巴達維亞。他向總督和東印度參事會控告揆一的無能和膽怯。6月7日，東印度參事會任命克倫克（Herman Klenkt）為新任大員長官，取代揆一。
6月22日，克倫克率荷蘭地亞號（Hoogelande）和羅南號（Loenen）前往台灣。兩天后（24日）通訊船瑪利亞號返抵巴達維亞，報告鄭成功攻打大員、公司慘敗的訊息。巴達維亞聞訊大為震驚，立刻派船追趕克倫克以收回成命。
6月25日，巴達維亞總督決定派出艦隊援救大員，原定以范德蘭為指揮官，但他堅辭不受，於是以巴達維亞法院檢察官高雅各（Jacob Caeuw）為艦隊司令，率領海豚號、納爾登號（Naerden）、梅頓浩（Muijden）、須德海號（Zuyd-zee）、哈賽爾特號（Hasselt）、安克文號（Anckeveen）、科克爾克號（Koukerke）、厄克號（Urk）和泰伯德號（Terboede）等九艘船艦，以及725名士官兵、8個月糧食，前往福爾摩沙。隨後又先後派唐堡號和科登霍夫號（Cortenhoef）增援。
7月30日，克倫克座船抵達大員港外，派員與揆一接觸獲悉戰況後不敢登入履新，在次日藉口遭風前往日本。
8月12日，高雅各率領的艦隊抵達大員港外，卸下一批糧食彈藥，並派50名士兵入城增援，守軍士氣大振。不過海上風浪增強，厄克號在蕭壟溪（今曾文溪）口擱淺，船上42人被鄭軍俘虜。高雅各於是令艦隊前往澎湖避風、取水，9月9日才又返回大員，順利卸下15,000磅火藥和數門大炮。
台江內海海戰
1675年出版的揆一《被遺誤的福爾摩沙》書中插圖，描繪台江內海海戰。
9月16日，荷軍主動出擊，科克爾克號、安克文號、羅南號、泰伯德、科登霍夫號自南水道進入大員港，停泊在熱蘭遮城前方。上午10時許，艦隊駛往大員街旁，對市街開火，但這時風浪陡起，船隻無法定位，炮火無法準確命中。
鄭成功命黃安把守陸路，又率宣毅前鎮陳澤和戎旗左協陳繼美、戎旗右協朱堯和水師羅蘊章迎戰荷蘭船艦。荷軍用短艇載士兵逼近，兩軍爆發激烈肉搏戰，鄭軍以優勢兵力將荷軍小艇擊退。
另一方面，科克爾克號在戰鬥中擱淺，遭到鄭軍炮火集中攻擊，爆炸沉沒。科登霍夫號也擱淺在近處，被鄭軍火船燒毀。鄭軍後沖鎮黃昭並俘獲三艘荷軍小艇。荷軍在此役陣亡128名，負傷上百名。鄭軍則有150人陣亡。
失敗的荷清同盟荷軍遭此重創，無力再對鄭軍發動攻擊，只有幾次零星的騷擾式突襲。11月6日，清靖南王耿繼茂致信揆一，說他知道鄭成功攻打台灣的訊息，提議清荷結盟，先掃除廈門的鄭軍，再一同回師台灣。大員評議會認為這是最後的機會，於是決定派遣最強的5艘船艦，載精兵前往福建沿海。
12月3日，揆一派高雅各率領須德海號、唐堡號、荷蘭地亞號、安克文號和羅南號前往福州。不料高雅各到了澎湖時藉口避風停滯不前，後來更直接率須德海號和荷蘭地亞號返回巴達維亞。
12月10日，唐堡號等三艘船返回大員，荷軍得知高雅各逃走，士氣幾乎潰散。尤其精良的軍火和糧食被高雅各載走不少，使熱蘭遮城局勢更加艱困。開始有荷蘭士兵為求活命向鄭成功投降。
決戰
12月16日，荷軍一名德籍中士拉迪斯（Hans Jurgen Radis）逃往鄭軍營中，向鄭成功報告了熱蘭遮城內的詳細狀況。他說守軍大半生病衰弱、疲勞不堪，只要不斷攻擊就可打垮其士氣。又說強攻熱蘭遮城損失較大，但烏特勒支山丘（今安平第一公墓）上的碉堡卻不難拿下，而從烏特勒支碉堡可居高臨下攻擊熱蘭遮城的四角附城，輕易攻破荷軍防線。
鄭成功遂著手準備攻城計畫，在烏特勒支山丘附近建了3座炮台，架設28門大炮。
1662年1月25日（十二月六日）鄭軍從北、東、南三面炮轟烏特勒支碉堡和熱蘭遮城，一天之內發出2,500發炮彈，其中1,700發左右打向烏特勒支碉堡，幾乎將之夷為平地。荷蘭守軍被迫自行炸毀碉堡殘餘部分，並以長導火線裝設定時炸彈後撤退。下午6時鄭軍奪下碉堡後，鄭成功和馬信等將領一度登上山丘視察，被拉迪斯勸離。晚間8時半火藥爆炸，碉堡全毀。
此役徹底瓦解了熱蘭遮城內守軍的士氣，1月27日，大員評議會決議放棄一切抵抗，要求停火。
和談
主條目：鄭荷之戰荷蘭降書
2月1日（十二月十三日），揆一在投降協定書上籤字。
條約重點為：
雙方停止一切敵對行動，並忘記仇恨。荷方將城堡、大炮、軍用物資、商品和現金交給國姓爺。荷蘭人可攜帶一切返回巴達維亞必須使用的食物、工具等物品。荷蘭士兵得以揚旗、鳴炮、荷槍、擊鼓、列隊上船。國姓爺應釋放所有荷蘭俘虜。東印度公司應釋放所有中國人俘虜。2月9日（十二月二十一日），2000名荷蘭人登上8艘荷蘭船艦，等候出航。《熱蘭遮城日誌》記錄至這一天為止。
2月17日，揆一率領盧斯杜南號、唐堡號、安克文號、梅頓號、泰伯特號、納爾登號、白鷺號和羅南號啟程，結束了荷蘭在台灣38年的統治。
影響
鄭成功領有台灣之後，建立了台灣第一個漢人政權，也帶來一波漢人移民潮。鄭成功雖然在攻下台灣的同一年逝世，但繼位的鄭經與鄭克塽持續統治台灣21年，並在陳永華的規劃之下，引進中國明制的宮室、廟宇和各種典章制度，奠定了台灣在日後成為一個以漢民族文化為主的社會，而不僅僅是另一個海外華埠。因此有學者形容此役“決定台灣爾後四百年命運”。
此外，鄭成功是南明最後一個具有實力的抗清領袖，他將大本營移到台灣，使得反清士氣崩潰，也宣告了反清事業的結束。當時明朝遺民對鄭成功頗不諒解。張煌言就說成功此舉“生既非智，死亦非忠”。鄭成功的老師錢謙益也賦詩表示遺憾。
就鄭軍內部來說，前往台灣也造成內部士氣的崩潰，以及諸多將領投降清朝。當鄭成功入主熱蘭遮城時，嚴令留守廈門的諸將搬遷家眷來台，但鄭泰、洪旭、黃廷等重要將領都抗命不往，乃至於“不發一船至台灣”。在台將士又因為水土不服大量病死，軍心浮動，最後“人心惶惶，諸將解體”。成功鏇即病死，明鄭爆發爭奪權力的軍事衝突，由鄭經獲勝繼任延平王，情勢才安定下來，但鄭軍元氣大傷，不再有挑戰清朝的餘力。
在荷蘭東印度公司方面，失去大員這個據點之後，“東南亞—大員（對中國轉口）—長崎（日本）”的商路中斷，對中國貿易量也急遽減少，損失甚大。荷蘭東印度公司數度企圖恢復這條航路，因而與清廷聯手攻打鄭氏。
1663年清荷聯軍攻打金門和廈門，此時鄭成功已死，鄭軍領袖為鄭經。雙方在金門烏沙港交戰，鄭軍落敗，先撤往銅山，不久之後全軍轉往台灣，完全失去在大陸的根據地。但此役之後清廷僅贈送銀兩與禮物給東印度公司，並未派兵協助攻打台灣。
1664年8月，東印度公司占領雞籠。同年11月，荷蘭艦隊與清靖海將軍施琅率領的水師組成聯軍，準備攻打台灣，但一出海面便遭遇大風浪被迫折回。此後清廷對攻台轉趨消極，東印度公司也因為連年軍事行動造成財政困難，雙方皆不再對台灣採取軍事行動。此外，由於清廷厲行海禁，東印度公司在基隆的據點幾乎無利可圖，維持費用卻十分龐大，因此於1668年7月自行放棄撤出。
至於大員長官揆一則因為投降而受到審判，被軟禁於班達（Banda）群島，直到1674年家人以25000荷盾將他贖回。1675年他出版《被遺誤的福爾摩沙》一書為自己辯護。
