郑成功的父亲郑芝龙是一个海商兼海上走私集团的头目，一生共有5位妻子，其中第二位妻子田川氏是日本人。当时日本当局很重视郑芝龙，平户藩主松浦也送宅邸给他居住。
1623年（天启三年），郑芝龙到日本做贸易时，与当地女子田川氏结为夫妻。1624年八月二十七日（天启四年七月十四），郑成功出生于日本肥前国平户岛上的川内浦千里滨。
郑成功六岁之前跟随母亲住在平户，直到父亲郑芝龙受明廷招安任官之后，才被接回泉州府安平居住读书，1638年，郑成功考中秀才。1644年，被送往金陵求学。郑成功进入 南京国子监深造，郑芝龙为儿子聘请教师教他读书。师从江浙名儒钱谦益。
同年，李自成破北京城，崇祯帝殉国。在南方成立的弘光政权也在一年之后就被清军攻灭。弘光政权覆灭后，由于清廷在江南采取残酷野蛮的高压政策，强行下达剃发令，激起各地抗清斗争蜂起。当时郑芝龙手握重兵，成为隆武帝依靠的主要军事力量。郑芝龙、郑鸿逵兄弟于福州拥戴唐王朱聿键称帝，进入了隆武时期。
隆武政权成立后，郑芝龙将郑成功引荐给隆武帝，隆武帝非常赞赏郑成功的才华，他叹息说：“惜无一女配卿，卿当忠吾家，勿相忘也！”皇帝以女儿给人做妻子，在封建时代是最高的荣誉，为了表示对郑成功的宠爱，隆武帝将当朝最尊崇的朱姓赐给郑成功，并将原名森改为成功。从这时起，郑森的名字就成了朱成功。自是，朝廷内外都称朱为国姓，普通百姓尊称他为国姓爷。
1659年（永历十三年，清顺治十六年）郑成功率领十万大军攻打南京，惨败而回。郑军元气大伤，郑成功感于清朝统治逐渐稳固，而郑军困守厦门孤岛粮草匮乏，难以提供数万大军给养，开始思考取得另外的根据地以为整补。
1660年3月（永历十四年春，清顺治十七年），前荷兰通事何斌（客家人），因与荷兰人发生债务纠纷而逃到厦门，向郑成功鼓吹攻取台湾。同时献上台湾地图，讲解原住民形势，以及水路变化。何斌强调台湾的粮食与军用物资充足，贸易位置理想，又有海峡天险，每一项都是郑军迫切的需求，使郑成功非常心动。因正与清军交战，攻台之议被暂时搁置。
1661年2月（永历十五年正月，清顺治十八年），郑成功传令大修船只，听令出征，并召集将领讨论攻台事宜。
当时荷兰东印度公司的台湾长官为揆一，驻守热兰遮城（今台南市安平古堡），另有地方官猫难实叮驻守普罗民遮城（今台南市赤崁楼）。当郑成功攻打南京失利，何斌又逃往厦门之后，大员地区便盛传国姓爷即将前来攻打的风声。1月时，大员商馆发现当地华商陆续将财产转移到大陆，同时前来贸易的华船急遽减少，于是召集华商打听消息，最后判断国姓爷将在3月底出兵。大员长官揆一紧急备战，要求各地加强侦察与武装，不准华人在普罗民遮城贩卖粮食，揆一同时向巴达维亚城（今雅加达）的总督报告，请求援军。
1660年7月16日，巴达维亚总督派遣外号“固执约翰”的司令官范德兰率领12艘船只组成的舰队，载运1453人前往台湾。大员评议会在1660年10月22日决议派遣使者前往厦门会见郑成功，一探虚实。11月下旬，使者带着覆信回到大员，郑成功在信中表示善意并否认即将攻台。但评议会根据种种迹象，判断郑成功攻台的危机并未解除。范德兰对此大为不满，次年（1661年）2月27日率领两艘船只，以及所有随行军官返回巴达维亚，若干船只被分头派往各地，只留下4艘船和不到600名没有军官率领的士兵。这时大员地区的总兵力为1500人。
1661年（永历十五年）阴历二月，郑成功率领众将士在金门“祭天”“礼地”“祭江”，举行隆重的誓师仪式。一切准备就绪，船舰将士集结于料罗湾，候风进发。二十三日，郑成功亲率将士25,000、战船数百艘，自金门料罗湾放洋，向东挺进。
二十四日晨，部队横越台湾海峡，陆续到达澎湖群岛。次日。郑成功到各岛巡视，认为澎湖在军事上很重要，遂令四位将领留守，自己率军继续东征。二十七日，郑成功率军驶抵柑橘屿（今东吉屿、西吉屿）海面时，突然刮起暴风，只好返回澎湖。因大风不止，郑军携带的粮食已所剩无几。如果无限期停驻澎湖候风，不仅会影响军心，更重要的是不能按预定日期开进鹿耳门港。
根据郑成功事先的调查，要顺利进入鹿耳门，必须利用每月初一日和十六日的大潮，如错过时机，就要向后推迟半个月。在这种情况下，郑成功当机立断，决定进行强渡。
三十日晚，郑成功亲自率船队冒着暴风雨横渡海峡。他们同风浪搏斗了半夜，于四月一日拂晓航行到鹿耳门港外。郑成功先换乘小船，由鹿耳门登上北线尾，踏看地形，并派出精良的潜水健儿进入台江内海，侦察荷军情况。
台湾城上的荷军原以为中国船队必从南航道驶入，忙于用大炮拦截，未料到郑成功却躲开了火力，船队从鹿耳门驶入台江，在大炮射程之外。荷兰侵略者面对浩浩荡荡的郑军船队，“骇为兵自天降”，顿时束手无策。郑军船队沿着预先测度好的港路鱼贯而人，切断了台湾城与赤嵌城荷军的联系，迅速于禾寮港登陆，并立即在台江沿岸建立起滩头阵地，准备从侧背进攻赤嵌城。在北线尾登陆的一支郑军，驻扎于鹿耳门，以牵制荷兰侵略军兵船，兼防北线尾。
台湾自古以来就是中国的领土。明朝末年，欧洲的荷兰人趁明王朝内外交困，霸占了台湾的海岸，修建城堡，向台湾人民勒索苛捐杂税。台湾人民不断反抗，遭到了荷兰侵略军的镇压。郑成功的登陆行动得到中国居民中2.5万名壮士的帮助。南北路土社高山族群众闻讯接踵而至，表现了台湾人民热烈欢迎祖国军队收复台湾的爱国热情。正是由于台湾人民的大力支援，郑军不但顺利登陆，而且为分隔包围盘踞台湾的荷军创造了条件。
赤嵌城军队胜登陆，包围了赤嵌城荷军，并割断了赤嵌城与台湾城之间的联系。当时，坐镇赤嵌城的荷军司令官描难实叮属下兵力约400人，龟缩在台湾城中的荷兰侵略军长官揆一属下兵力约有1100人，战舰和小船各两只。
揆一妄图凭借其船坚炮利和城堡坚固，分三路向郑军实施反扑：一路分战舰向停泊在台江的中国船只进攻，一路由贝德尔上尉（又名拔鬼子）率兵240人抵抗从北线尾登陆的郑军，一路由阿尔多普上尉率兵力200名乘船增援赤嵌城。
四月初三，在北路发生了北线尾陆战。北线尾是一个不到一平方公里的沙洲，南端与台湾城相对，北端临鹿耳门航道。荷军贝德尔上尉趁郑军刚刚登陆，率领240名士兵，乘船沿台江岸边急驶北线尾，上岸后即分两路向郑军反扑。
贝德尔指挥荷军以12人为一排，疏开战斗队形放排枪，逼近郑军。陈泽率大部兵力从正面迎击，另派一部分兵力迂回到敌军侧后，夹击荷军。荷兰文献记载：郑军“箭如骤雨，连天空似乎都昏黑起来”。
贝德尔发现自己腹背受敌，手足无措。他所指挥的荷军士兵的勇气，这时则完全为恐惧所代替，许多人甚至还没有开火便把枪丢掉了。他们抱头鼠窜，落荒而逃。郑军乘胜猛攻，将荷军“一鼓而歼”，“夷将拔鬼子战死阵中，余夷被杀殆尽”。
南路增援赤嵌城的荷军，也被郑军战败。这支200人组成的援军由阿尔多普上尉率领，乘船沿台江南岸驶往赤嵌城，企图为描难实叮解围。郑成功发现后，立即出动“铁人”军还击。他们双手挥舞大刀（荷兰人称为“豆腐刀”），奋勇向荷军砍去。200名荷军士兵只有60名爬上岸，当即被“铁人”军消灭。阿尔多普率残部逃回台湾城。
阿尔多普出援失败，赤嵌城守敌越发着急。荷兰海军以仅有的两艘战舰和两艘小艇阻击郑军。荷军战舰船体很大，设备先进。郑成功以60艘大型帆船包围荷兰战舰，荷舰“赫克托”号首先开炮，其他战舰也跟着开火，郑军水师在镇将陈广和陈冲的指挥下，个个奋勇争先。经过激烈战斗，“赫克托”号被击沉。其他战舰企图逃跑，又被郑军舰船紧紧包围。 格拉弗兰”号和“白鹭”号受重创挣脱逃跑，通信船“伯玛丽亚”号战败后逃往巴达维亚。
荷兰海、陆作战均告失败，赤嵌城和台湾城已成为两座孤立的城堡，相互间的联系完全割断。荷方承认，当时赤嵌城守军“力量单薄，处境危急”，“热兰遮城堡也由于地势关系，难以坚守，热兰遮市区更是完全处于敌军的包围和控制之下”。
郑成功随即加紧对赤嵌城的包围。并派人劝降，晓以利害。四月四日，赤嵌城的水源被台湾人民切断。描难实叮见援兵无望，孤城难守，不得不挂白旗投降。这样，郑成功在登陆后第四天，就收复了赤嵌城。描难实叮投降后，奉郑成功之命前往台湾城劝揆一无条件投降，遭到揆一拒绝。
台湾城是荷兰殖民者在台湾的统治中心，城堡坚固，防御设施完整。但是赤嵌城被郑军占领之后，台湾城已是一座孤城，城内缺粮、缺水，荷军处境十分困难；加之当时南信风季节刚刚开始，要等待6个月进入北信风季节后，才能将台湾的有关情况告知巴达维亚，然后再等6个月才能利用下一次南信风季节取得巴达维亚的援助，防守更加困难。
自四月初以来，双方一直进行着零星战斗。郑成功一方面积极准备攻城，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，决定采既“围困俟其自降”的方针。他一方面派遣提督马信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，郑成功还到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。
此时双方的日子都不好过，荷兰殖民者也在等援军，郑成功也在等粮食。五月二日，郑军第二梯队6000人在黄安等将领的率领下，乘船20艘抵达台湾。郑军的兵力得到加强，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。郑成功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。
五月二十八日，荷兰殖民当局在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700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。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。陆上，荷军的进攻同样遭到失败。此后，荷军再也不敢轻易与郑军交战。
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。十月，揆一为了挽救行将灭亡的命运，企图与清军勾结，夹击郑成功军。揆一的使者到福建后，清军要求荷兰人先派战舰帮助他们攻打厦门，然后再解荷军之围。在荷军勾结清军夹击郑军的企图落空后，士气更加低落，不少士兵力求活命，陆续向郑军投降。
郑成功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，郑军增建了三座炮台，挖了许多壕沟，以遏制荷军的炮台。
1662年农历一月二十五日清晨，郑成功下令炮轰乌特利支圆堡。在两个小时内，郑军发射炮弹2500发，在该堡南部打开了一个缺口，当天即占领了该堡。郑军居高临下，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。
台湾城被围已近9个月，荷军死伤1600余人，能参加战斗的士兵仅剩600百余人，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同郑成功谈判。经过会谈，揆一“愿罢兵约降，请乞归国”。
1662年2月6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，最后由揆一率领卢斯杜南号、唐堡号、安克文号、梅顿号、泰伯特号、纳尔登号、白鹭号和罗南号启程，乘船撤离台湾，结束了荷兰在台湾38年的统治。
郑成功领有台湾之后，建立了台湾第一个汉人政权，也带来一波汉人移民潮。郑成功虽然在攻下台湾的同一年逝世，但继位的郑经与郑克塽持续统治台湾21年，并在陈永华的规划之下，引进中国明制的宫室、庙宇和各种典章制度，奠定了台湾在日后成为一个以汉民族文化为主的社会，而不仅仅是另一个海外华埠。因此有学者形容此役“决定台湾尔后四百年命运”。
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