而荷蘭政府，也善知利用臺灣資源。1641年，從臺灣的收入，便足以應付所有陸上和海上開支。而海上開支除臺灣警備，各港路交通運輸外，甚至包括攔阻中國船，直接至馬尼拉通商，所需大小船的各種費用。扣除以上費用，尚餘有16,500古丁（約4千6百多兩）。而且每年獲利向上礬升，到1657年時，則獲利達20萬古丁（約5萬6千兩）。這麼龐大的利益，的確很容易引起覬覦，尤其是海盜出身的鄭成功，1661年攻臺前夕，曾以此言勸慰部屬說：「臺灣田園萬頃，沃野千里，餉稅數10萬，造船制器吾民麟集，所優為者，近為紅夷占據，城中夷夥不上千人，攻之可垂手得者」。
自郭懷一事件後，臺灣內部，早已盛傳鄭成功攻臺一事，尤其1655年9月，鄭成功因商船在巴達維亞受阻，而荷蘭人又拒絕遵守鄭成功禁止臺灣的中國人與馬尼拉貿易的禁令。故鄭成功於次年9月起，一整年間禁止中國船隻來臺，這舉止更使攻臺之說甚囂塵上。為此，後來鄭成功致書巴達維亞總督，除責備彼等對移民殘忍外，並以「或許鑒於吾方禁止大員貿易，以為吾方有攻大員之伏意，其實如此蔓爾小海島，對吾既無利可言，自未曾加以考慮。」（十一第3冊160頁）。
當時，鄭成功正致力與清廷和議，自無暇顧及臺灣情事。但後來北伐，在金陵一役失敗後，鄭成功回金廈，聽從臺灣通事何斌建議，於1661年5月攻臺。本以為水淺，鄭成功攻臺不易的荷蘭人，不料鹿耳門海水突然漲潮，使鄭成功大小船隻因此順利攻入大員，荷蘭隊長拔鬼仔（Thomas Pedel）戰死，荷蘭並派使者出示過去荷蘭與其父鄭芝龍簽定之協議，責其背信出兵。而鄭成功以不知有該協議堅持攻臺。普羅民遮城於攻臺四日後，因缺水及彈藥首先投降，而熱蘭遮城則升血旗繼續抵抗，鄭成功久攻不下，最後決定以圍城代替攻打。且為籌糧餉，開始給予士兵農具，分散至各地實施屯兵。
8月12日，荷蘭艦隊司令柯烏（Jacob Caeuw）率軍艦7、8艘及士兵700多人來援，可惜遇颱風，不得已駛至澎湖避風，迄9月9日方抵臺灣，激戰結果，荷蘭損失船2艘，短艇3艘，人員100多人。於是決定不主動攻擊，以海上航行方式攔截鄭成功運米穀船，但仍失敗。10月14日，鄭成功24艘運米穀帆船照舊駛進鹿耳門。荷蘭攔截米穀船既失敗，而鄭成功軍隊糧餉已足，已註定荷蘭人失敗的命運，熱蘭遮城被圍，奮戰8個月終至投降。1662年2月1日，鄭成功接受荷蘭人18條協議，鄭成功同意，除歸還已遭擄獲的荷蘭船隻、人員外，返回巴達維亞的自衛火藥、食物以及私人的珠寶財物，悉聽其載去。其餘屬公家的倉庫、銀兩、帳冊及火藥等須全部繳出，至此結束荷蘭在臺38年的統治。