郑氏在台湾岛上的实际控制区域，仅限于荷兰人当初占据的地方。由于人力资源有限，甚至连早期西班牙殖民者留下的北部沿海都无法有效管理。台湾之役（郑成功收复台湾）使得荷兰仇恨郑氏，西班牙帝国与日本的锁国，也使得台湾的贸易价值下降。

康熙十八年（1679年）起，清朝实施迁界令，严重打击郑氏王朝的贸易，粮食补给也出现问题，郑经下令每户人家每个月必须多缴一斗米，将领也必须用自己的俸禄充军，仍没办法解除危机。当时英国商馆就如此看待郑氏王朝： “台湾王之境况甚不安定，不易抵抗满清人，满清人常施恫赫，国王因其财富被消耗，故每日向人民横征暴敛，亦不能使军队满意。是以我国不惟受敌人（清军）之威胁，亦恐军队（郑军）因缺饷而叛变。”

康熙十九年（1680年），郑经退守台湾后，澎湖成为前线要地，防守却很薄弱。直到十月，施琅抵达厦门以及傅为霖为清军内应事情爆发， 刘国轩才前往澎湖强化守备。刘国轩抵达澎湖后，在娘妈宫、风柜尾、四角屿、鸡笼屿筑城； 东莳、西莳、内堑、外堑、西屿头、牛心山设置炮台。同时在海边建造矮墙并配置火铳，阻止清军登陆。

康熙二十二年（1683年），刘国轩得知施琅准备进攻，便从台湾本岛调度乡兵到澎湖，并将商船以及私人用船都改为军舰（大小炮船、鸟船、赶缯船、洋船、双帆等各式战船约200艘），准备决战。由于经济衰退，郑氏水军的装备和人员训练都较低劣。

康熙二十二年六月十四日（1683年7月8日），施琅从铜山岛出发，姚启圣也拨3000人同施琅出征（清军24000人，大鸟船70艘、赶缯船103艘、双帆居船65艘）。

正常情况下，台湾海峡中秋冬刮北风，夏天刮南风。冬季风的强度远大于夏季风，而且冬季风风向稳定，变化不大，相反，夏季风则时有时无，所以海上行船，多有不便。而且夏天风暴比较多，气象也比较恶劣。再者船只在夏天航行，澎湖附近岛屿都在刘国轩之手，一遇风暴，想找个避风澳都很难。然而施琅恰恰选择在7月分（农历6月）出击。但是这就是施琅的高明之处。秋冬季节从厦门出发进攻台澎是最常见的思路，郑成功就是这么做的。康熙四年的时候，施琅率领船队在5月分出海，也是走的郑成功的路，但是这一次却遇到了风暴，船队被吹的七零八落，而且秋冬北风凛冽，持续不断，想要重新集合船只进行编队根本就不可能。自此，施琅明白了一个道理，他和郑成功所处的环境不一样。

郑成功出击时，澎湖已在掌握之中，而且澎湖离台湾岛很近，即使遇到风暴也可回航澎湖。但是施琅不一样，澎湖并不在自己掌握之中，而且大陆距离澎湖可比台湾岛距离澎湖要远的多，而且找个避风澳很难，因为小岛屿都在彭湖附近，一旦遇上风暴亦或是战局不利，在持续不断的北风吹动之下，清军船队难以后撤或者重新编队。因此施琅反其道而行之。相比之下，夏天虽然风力不大，而且不太稳定，但是船队可以不用避风澳，直接锚泊在海中，而且风力不大便于编队，惟一的风险是台风问题，不过施琅在航渡过程中并没有遇到台风。

为了执行这个计划，施琅没有选择北边的厦门作为出发地，而是选择了南边的漳州，从铜山岛（当代是东山岛，归东山县管）出发，到达澎湖大体是向东偏北方向航行，这样正好可以利用夏天的南风。同时施琅船队的第一个目标是八罩岛。八罩岛又称为望安，据说是郑成功征台经过此地，天气良好，人舟平安，因此起名“望安”。刘国轩也知此地，但是只是在八罩岛北边的西屿和北大山等地派驻了士兵和火炮，因为他觉得这个地区是一个虎口形海湾，守住两端就难以突入，而且秋冬来犯，八罩岛南部的岛屿均不能作为大型船队的避风澳。

但是施琅选择在夏天出击，因此只要占据八罩岛南部的虎井、桶盘、花屿、猫屿等小岛作为依托，舰队锚泊在海中没有问题。相比澎湖北边多个岛屿的交叉火力，从南面突破相对比较容易。而且还出现了一个意想不到的结果，那就是由于选择在7月份出击，导致刘国轩偏执地等待台风出现，因为台湾海峡中8月份为台风最高发时期，7月份其次，刘国轩幻想借助台风之势不战而屈人之兵，手下将领多次建议其趁清军立足未稳加以攻击，至少不能让清军占据八罩岛以南的几个岛屿，然而刘国轩不听。

十五日（9日）郑军哨船发现清军已到花屿、猫屿一带， 赶紧回报刘国轩，当晚清军在八罩岛过夜。

十六日（10日）施琅进攻娘妈宫，以速度快的鸟船当作先锋。刘国轩让林升、江胜指挥水军；邱辉为先锋，自己在娘妈宫港口督战。当时受风势阻扰，清军不敢前进，只有以蓝理为首的7只舰队突入郑军。

施琅再派出第二波鸟船部队，交战不久后开始涨潮，一些清军船只被海水冲向岸边，郑军趁势将舰队分成两翼包围清军。 施琅见状赶紧突入郑军，想解救被围困的船只，却被林升率军包围。施琅在交战中被火铳射伤右眼，不过没有失明； 林升也被大炮打断左腿。林升负伤让郑军失去指挥，施琅借机撤离战场，到西屿附近的海上休息。

施琅于十七日（11日）返回八罩岛，八罩岛地形险恶，船只遇暴风很容易撞上岛边的暗礁，农历六月又是容易发生台风的时节， 施琅却很幸运地又没碰到台风。刘国轩得知清军在八罩岛休息，亲自进攻却被施琅击退。施琅趁势于十八日（12日）先派战船攻取澎湖港外虎井屿、桶盘屿。

二十二日（16日）早七时，施琅决定发动总攻击，将舰队分成三路进攻，剩下约80艘当后援部队：

天亮前，开始刮起台风。辰时（7时—9时）受台风影响，海上吹起西北风，郑军顺着风势进攻，一时处于优势，清将朱天贵被炮击而死。到了中午，台风受到赤道锋面带的影响，海上开始吹南风，风向转变成对清军有利。施琅命令全军反攻，顺着风势发射各种火器，并且以数船围攻郑军一船，郑军全面崩溃，江胜战死、邱辉自焚。共毙伤郑军12000人，俘5000余人。击毁、缴获战船190余艘。刘国轩眼见大势已去，率领残余部队从北面吼门退往台湾，澎湖各岛郑军都向施琅投降。清军阵亡329人，伤1800余人，船只无一损失。

施琅战胜后，考虑台湾水道非常险恶，进军困难。施琅决定暂缓进攻，采取攻心战术，让郑氏王朝从内部崩溃。施琅在澎湖禁止杀戮，张榜安民；发布《安抚输诚示》。派原刘国轩副将曾蜚赴台。派人医治受伤战俘，并配给他们衣服、粮食，再将士兵送回台湾。还拉拢郑军将领为内应，防守淡水的何佑首先私通施琅，其他将领也跟进。

郑军战败消息传到台湾，人心开始不安。为了延续政权的生存，有将领提出进攻菲律宾，得到冯锡范同意。却传出远征军只想抢劫，还打算逃往海外，因此刘国轩阻止此计划。七月十三日（9月3日），施琅率军在台湾登陆。后来在刘国轩大力主张下，郑克塽于七月十五日（9月5日）向施琅投降，并于八月十八日（10月8日）剃发易服，郑氏王朝正式灭亡。

郑克塽投降后，清廷为了是否把台湾并入版图产生争论，不少大臣认为台湾孤悬海上，治理以及防守花费不小，主张弃守。最后施琅以台湾战略地位重要，说服清廷将台湾并入版图。

交战双方的兵力大体相当，郑军经营澎湖多年，设防据守，以逸待劳；清军渡海作战，远来疲惫。郑军处于有利态势，而结果却一败涂地，全军覆没。除军队虚弱，士气不高以外，指挥上的失着应是一个重要原因。

首先是防御部署上的错误。郑军只注意防守八罩水道以北的北大山、西屿、北山等大岛，而忽视了在八罩水道以南的八罩、虎井、桶盘、花屿、猫屿等诸小屿设防，这就使南来的清军水师得以乘虚入据，成了清军驻泊、休整和出击的前进基地。

其次是消极防御，贻误战机。当清军水师经过30多小时的航行，抵近澎湖时，郑军宣毅左镇邱辉对刘国轩说：“乘彼船初到，安澳未定，兵心尚摇，辉愿领烦船十只，同左虎卫江胜贯阵却之。”建威中镇黄良骥也说：“先发制人，半渡而击，正合兵法。”刘国轩却说：“炮台处处谨守，彼何处湾泊。当此六月时候，一旦风起，则彼何所容身。此乃以逸待劳，不战可收全功也。”遂按兵不动，使清军水师得以顺利到达澎湖，环泊花、猫二屿。邱辉又建议：“乘夜潮落，冲舟宗击之”，又遭拒绝。十六日，清军出战不利，千帅受伤。邱辉建议乘胜夜袭，刘国轩仍以等待飓风使彼自覆为由未予采纳。邱辉说：“兵法有云：半渡可击，立营未定可击，乘虚可击；今敌患三者，而不乘其势，若早晚无风，合万人为一心而死战，将奈何。”刘国轩不听部属的合理建议，三次放弃歼敌的有利战机，把取胜的希望完全寄托在可期而不可必的风暴上，结果是风未至而兵已败。

第三是冒险决战，全军覆没。战史上因主帅胸无全局，迁就眼前事变，由消极防御变为冒险决战的事例时有发生。郑军的作战方针本来是以澎湖为重点设防固守，刘国轩本人也不愿主动出击，而是指望海上风暴会使清军不战而败。既然如此，就应该充分利用防御工事，保存有生力量，避免与清军决战。刘国轩见不及此，当施琅发起总攻时，亦率全部海上兵力迎战，终于全军覆没。

在澎湖海战中，清军之所以取胜，除战船装备精良，将士作战勇敢之外，也是与作战指挥的正确分不开的。清军水师统帅施琅“治军严整，通阵法，尤善水战，谙海中风候”，因此在指挥上有许多独到之处。在渡海时间上，他一反在东北风季节渡海的传统，选在西南风始发的六月中旬。有人间这是什么原故，施琅说：“北风日夜猛，今攻澎湖，未能一战克，风起舟散，将何以战。夏至前后二十余日，风微，夜尤静，可聚泊大洋，观衅而功，不过七日，举之必矣。”

这种选择曾经遭到姚启圣等人的强烈反对，但施琅始终不为所动。实战证明，这一选择是正确的，它保障了清军水师在发起总攻前的安全锚泊。在渡海航路上，以往从大陆到台湾，都从金、厦出航，而施琅又一反惯例，把出航点选在靠南的铜山岛。因为水师从铜山出航后可利用西南风，直取澎湖以南郑军未设防的诸岛屿，以作为前进基地，然后向北转入澎湖海域，这样便始终处于顺风顺流的有利阵位。实战证明，这种选择是正确的，取得了预期的效果。在战术上，集中兵力，速战速决。澎湖海域六月多风，深谙海情的施琅是知道的，在初战小挫之后，便立即抓紧再战准备，并不失时机地发起总攻。施琅除分兵二路，从东、西两个方向进行佯动和箝制以外，在主攻方向上集中了56艘主力战船，并以五船合攻一船，逐次歼灭了郑军主力，而清军水师却无一船损失。一场大规模海战，损伤如此悬殊，这在海战史上也属鲜见。

依据《天妃显圣录》记载： 施琅进攻澎湖时，抵达八罩岛，岛上缺乏淡水。清军挖开退潮后的沙地，发现有淡水可供饮用。妈祖还告诉清军“二十一日必得澎湖，七月可得台湾。”和郑军决战的日期，清军将士还看到妈祖现身。施琅认为是妈祖庇佑清军战胜，因此于康熙二十三年（1684年），康熙帝加封妈祖为护国庇民妙灵昭应仁慈天后。