鉴于台湾城城池坚固，强攻一时难以得手，为了减少伤亡，进一步做好准备，朱显波决定采既“围困俟其自降”的方针。一方面派遣伤不起率兵扎营台湾街围困荷军，一方面把各镇兵力分驻各地屯垦。同时前往高山族人民聚居的四大社（新港、目加溜湾．肖垅、麻豆，均在今台南县）进行巡视，受到当地人民的热烈欢迎。
同时不断的从福建用船运送步兵前往台湾，以期全面肃清荷兰余毒。也防止荷兰人从印度洋支援过来。
五月二日，明军军第二梯队6000人在唐宁波等将领的率领下，乘船20艘抵达台湾。明军军的兵力得到加强，供给得到补充后，从五月五日开始，在所有通向城堡的街道上都筑起防栅，并挖了一条很宽的壕沟，围困荷军。朱显波又三次写信劝揆一投降。揆一仍幻想巴达维亚会派兵增援，拒绝投降。
“皇上，让臣做先锋攻城吧。”后来的唐宁波主动请缨。
“唐将军，既来之则安之，朕来了几个月了都不急呢，将来有你立功的地方。替朕多想想破城之策吧。”
“微臣明白。”这海路结合战，唐宁波也不怎么有把握，既然皇上有计划，就按计划进行吧。
朱显波在等荷兰人投降，情报工作也没停下，一方面是把真实的战报放给荷兰人，另一方面是散布谣言，大明将倾全国之力围困荷军至弹尽粮绝，当然更主要的是看看是否荷兰人真有支援。
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7000名士兵、10艘军舰，由雅科布•考乌率领，经过38天航行，于七月十八日到达台湾海面。
他们见明军战船阵容雄壮，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5艘战船在台湾城附近海面碇泊。其中“厄克”号触礁沉没，船上士兵被我军俘虏。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，把明军逐出台湾城市区，并击毁停泊在赤嵌城附近航道上的明军船只，以摆脱被围困境。荷军分水、陆两路向明军发起进攻。海上，荷舰企图迂回我军侧后，焚烧船只，反被明军包围。大明水军隐蔽岸边，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1280名士兵，另有一些人负伤。荷军其余舰船逃往巴达维亚。陆上，荷军的进攻同样遭到失败。此后，荷军再也不敢轻易与明军交战。至此，英雄善战的特种兵部队战功无数，仅伤二十人、死五人。
看来战场上会功夫还是有好处，炮火奋飞的时候，身手是否敏捷决定了成活率。朱显波暗自下决心，回到京师之后要扩大特种部队规模，每年征召各门各派的愿意为朝廷效力的，加强军事理论的灌输，争取搞个特战大队。
台湾城的荷军被围数月，军粮得不到补给，因而士气低落，不愿再战。八月，揆一为了挽救行将灭亡的命运，企图与西班牙军勾结，夹击大明军。揆一的使者到澳门后想，西军要求荷兰人先派战舰帮助他们攻打泉州，然后再解荷军之围，揆一无可奈何，只好派雅科布•考乌率领漂泊在海上的3艘战舰、2只小艇前去攻袭泉州。
朱显波令穆友前率舰队回援，并通知李自成从陆路逼近澳门。
本来朱显波一向想依靠西班牙人提供技术才给他们在澳门留了个基地，如今他要是铁了心帮助荷兰人，那么就趁机将其赶出去。西班牙人当然不会不知道，朱显波能打下台湾，那么小小的澳门就只能说不费吹灰之力了。
考乌心存畏惧，中途转舵驶往暹罗（今泰国），以后又逃回巴达维亚。于是，荷军勾结西军夹击明军的企图完全落空了，士气更加低落，不少士兵力求活命，陆续向明军投降。
从俘虏中了解到荷军的上述情况后，决定把对荷军的封锁战术转为进攻，在对方从巴达维亚和中国大陆获得救兵之前，向热兰遮城堡的荷军发起猛烈攻击。为此，明军增建了三座炮台，挖了许多壕沟，以遏制荷军的炮台。
1639年农历一月二十五日清晨，朱显波下令炮轰乌特利支圆堡。在两个小时内，明军发射炮弹2500发，在该堡南部打开了一个缺口，当天即占领了该堡。明军居高临下，立即利用此堡改建炮台，向台湾城猛烈轰击。荷军团守孤城，岌岌可危，揆一在城上督战，看到城防已被突破，手足无措。在这种情况下，朱显波派龙康仔入城劝降。
龙进士对揆一说：“此地非尔所有，乃太师练兵之所。今我主前来，是复其故土。此处离尔国遥远，安能久乎？我主动柔远之念，不忍加害，开尔一面：凡仓库不许擅用；其余尔等珍宝珠银私积，悉听载归。如若执迷不悟，明日环山海，悉有油薪磺柴积垒齐攻。船毁城破，悔之莫及。”
荷兰殖民评议会召开紧急会议，讨论形势及对策。
台湾城被围已近9个月，荷军死伤16000余人，能参加战斗的士兵仅剩6000余人，且已弹尽粮绝，疾疫流行，形势已完全绝望。评议会认为：“如果继续战斗下去，可怕的命运将降临到每一个人头上，而这样坚持，对公司也没有什么好处。”揆一走投无路，只得同意由评议会出面谈判。经过会谈，揆一“愿罢兵约降，请乞归国”。
这也许是荷兰东印度公司自从成立以来遇到的最大的打击，他们怎么也想不明白，这大明的皇上居然亲征，而且大明的水师似乎是在一夜之间崛起的。当然，现在后悔已经来不及了，要总结还得回到印度洋。
农历二月一日，荷兰驻台湾长官揆一签字投降。荷军交出了所有城堡、武器、物资，包括伤病员在内的约900名荷兰军民，最后由揆一率领，乘船撤离台湾。
至此，荷兰侵略者在台湾的殖民统治宣告结束，宝岛台湾又回到祖国的怀抱。朱显波花了近一年时间才清除掉盘踞在台湾人，战斗的激烈程度和荷兰人的顽固程度都超出了朱显波的想象，也许台湾对一个西方航海大国太重要了，他们才不肯舍弃。朱显波也庆幸自己训练了特种部队，而且御驾亲征，这样减少了不少损失的同时也见识了什么叫航海强国。当然，荷兰人撤往麻六甲时遭遇海盗李华梅，那是后话。
收服台湾的意义不仅仅是祖国统一，而是大明帝国终于向西方的海上霸主开战了，这也许是一个新时代的开始，面对同样火枪火炮的荷兰人，朱显波等人不能掉以轻心啊。瞬即调整海军布防，龙康仔任台海舰队司令，辖新战舰8艘驻防台湾，北海和东海舰队各增加两艘新建回原地驻防。
武力收复台湾后，朱显波一刻也没停下对荷兰文化的清洗，下令拆除一切外国标致，恢复学堂和各地文官官府建制，毕竟荷兰人盘踞已有时日，文化收复台湾任重而道远，朱显波不敢掉以轻心。
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