康熙二十二年（1683年）六月十四日，施琅出征，有军士两万余人，战船两百艘。郑克派心腹大臣刘国轩镇守澎湖，所率的兵力和施琅相当。
两军大战七昼夜，郑军大败，死伤万余人，折损船只159只，只余下了刘国轩带领的31艘战船逃回了台湾。施琅也负了伤，右眼险瞎。游击兰理中炮“腹破肠流出，为掬而纳诸腹，持匹练缚其创。理呼杀贼，麾兵进”（《清史稿》卷二百六十一·兰理传），史书如是记载。
郑克塽等极为恐慌。施琅采取了政治安抚措施，优待800多名被俘的将士，为其治疗伤病，赐予银米，并释放回台，让这些回归的人在台湾宣扬大清的优待政策。一时间，台湾民众“莫不解体归心，唯恐王师之不早来”（阮锑《海上见闻录》）。郑克壤再无抵抗能力，只得在七月二十七日上表称降，并交出了延平王印和人口土地册籍。康熙帝接受了郑克塽的请降，还优待郑氏，下诏日：“尔等从前违抗之罪，全行赦免。仍从优叙录。”（《清圣祖实录》卷一百一十一）郑氏族人俱得妥善安置，台湾宣告一统。
康熙二十三年（1684年），清廷在台湾设治台湾府，还有台湾、凤山、诸罗三县，隶属福建省。清廷在台湾各处驻扎军队一万人，设官治理，建城驻守，台湾终于回到了大清朝的统治之下。