就在张燮率第一分舰队主力同普特曼斯在闽江口外海激战时，收到荷兰舰队从南澳岛北上情报的郑芝龙，终于率领台海巡检司的主力返回了厦门岛。
看着自己留在厦门岛的船只被摧毁了大半，郑芝龙也极为愤慨。不过他并没有因此责备自己留守厦门的亲信施福，而是积极的整理手中的力量，准备北上同联合舰队一起围歼这只肆虐了厦门的荷兰舰队。
不过郑芝龙尚未出发，便收到了来自福州的消息，说是联合舰队已经在闽江口同荷兰舰队初战获胜，要求其固守厦门，准备拦截南逃的荷兰舰队。
虽然不明白本该从济州岛出发的联合舰队为什么会这么快出现在福州外海，但是己方舰队已经挫败荷兰舰队的消息，顿时激发了郑芝龙部下的求战之心。
郑芝龙也顺势利导的利用这一消息督促部下备战，并放出了大量渔船作为自己的耳目。五月十四日中午，郑芝龙的哨探终于发现了南下的荷兰舰队行踪。
熟悉厦门海域地理的郑芝龙很快就断定，按照荷兰舰队的航行速度，对方必然会在金门岛附近停泊过夜。于是他在金门附近安置了几艘渔船，以确定荷兰舰队的停泊地点，自己这边则开始整军备战。
当日黄昏时分，郑芝龙的哨探看到荷兰舰队在金门岛南面的料罗湾下碇停泊之后，便迅速驾船返回了厦门，向郑芝龙报告了自己的发现。
郑芝龙和部下们商议了一个多小时后，终于决定在明日凌晨突击荷兰人的锚地。在第二日凌晨三时左右，郑军起身用饭登船，将近五时，船只开始驶出厦门港道。
从厦门港到金门岛南部的料罗湾，不过35公里上下，郑军舰队花费了2个小时抵达了料罗湾西面，随即在此整军列阵，方才向着3公里外的荷兰舰队锚地冲去。
福州外海的挫败让荷兰人士气大衰，这并不是因为明军舰队的强大所至，而是在于他们明明拥有着数量上的优势，却被明军舰队从容不迫的戏耍挫败，这让荷兰舰队的成员们开始怀疑起舰队司令普特曼斯的能力来了。
当普特曼斯下令舰队南撤时，这条命令其实还是引起了不少荷兰船长的质疑的。因为初次接战时的挫败并没有改变荷兰舰队对于明军这只舰队的优势，他们还是可以同明军舰队再次交战下去的。
可如果他们就此退去的话，就无疑是放弃了此前出战时的目标，让这场战争无止境的蔓延下去，这对于巴达维亚来说是极为不利的局面。
但普特曼斯也对此无可奈何，舰队的物资不足是一个方面，另一方面是大多数船长在失败后都萌生了退意。荷兰东印度公司毕竟是一个商业公司，巴达维亚此次聚集起来的船只大部分都是武装商船，这些商船的主人是来东方寻求财富的，而不是来为公司作战的。
当公司的实力远远超过公司的敌人时，这些商船的船主自然会兴高采烈的跟随公司出战分上一杯羹。但是像如今这样，对方具有不弱于公司的力量时，船主们就要考虑，继续作战下去是否符合自己的利益了。
正是因为熟知这些船主的本性，普特曼斯才想要暂且撤退，选择一个更为有利的场所同明军交战。背靠南澳岛，起码荷兰人还有几分底气，在福州外海同明人交战，一旦战局出现不利，那些见风使舵的商船未必不会选择逃离战场，毕竟船只一旦受损，他们可游不回巴达维亚去。
只不过普特曼斯顺从了大部分船主的意思南撤，却大大的挫败了舰队主力战船的士气。这也使得荷兰舰队的纪律性迅速败坏了下来，当然原本荷兰商船的纪律性也不怎么样。
不过在瞬息万变的战场上，失去了纪律性的舰队显然是要遭受惩罚的。因为荷兰人此前已经把厦门的船只消灭的差不多了，因此他们此次抵达金门岛时便失去了警惕性，认为厦门岛是派不出舰队来袭击他们的，原本在舰队外围放哨的船只也没有按照规定巡逻，使得郑军舰队出现在一公里外时，才有人发现并示警。
郑芝龙此时也采取了如同普特曼斯突袭厦门港的战术，他下令100余艘中小型放火船直接冲入了荷兰舰队之中放火，而自己则率领55艘大号福船在外围拦截。
在一片烟雾之中，荷兰舰队彻底失去了指挥，所有船只自顾着自家启碇扯帆逃离，完全没有帮助同伴抵抗那些靠近的放火船的意思。
就连普特曼斯自己，也在第一时间逃离了这场烟雾和火焰的海上地域，而没有试图留下来挽救自己的舰队。虽然普特曼斯事后为自己辩解说：“…那些中国士兵极为勇敢，他们对大炮、步枪与火焰都毫不畏惧…
他们全部舰队都装备成了火船，不是要来交锋作战的。相反的，是要来钩住我们的船就放火燃烧的…在一瞬间火炎就那么惊人地高耸的炎烈起来，实在令人难以置信…”
虽然普特曼斯面对公司的质询如此信誓旦旦，但是最终依然被公司囚禁了起来，直到他的家属为他支付了二万五千荷兰盾，他才被公司释放回国。
不过位于战场的普特曼斯此时还不知道自己的结局，冲出烟雾和火焰包围的他，又遇上了围追堵截的明军战船，这使得普特曼斯连回头救援都不敢，直接往南逃离了战场。
普特曼斯的逃亡，直接引发了荷兰舰队的崩溃。事实上郑军的火攻船不过引燃了三艘荷兰船只，造成了二艘荷兰船只的重创，但是弥漫的烟雾隔绝了荷兰人之间的联系，让他们以为自己都陷入了包围之中。
这种心理上的恐慌，造成了荷兰舰队的总崩溃，并顺便让郑芝龙俘获了六艘荷兰船只，取得了一场奇迹般的胜利。这样的战果，即便是了解荷兰人实力的郑芝龙也是始料未及的。
但是对于荷兰人来说，料罗湾海战的后果不仅仅在于被郑军奇迹般打败，而在于这场海战直接导致了荷兰舰队的分裂。
从料罗湾战场逃离的15艘荷兰船只，除了8艘陆续南下同普特曼斯在南澳岛汇合外，剩下的六艘荷兰船选择了直接返回了巴达维亚。
普特曼斯并不知道那几艘荷兰船只逃回巴达维亚的消息，他一边在南澳岛等候着剩下船只的返回汇合；一边则派人前往珠江口，令封锁珠江口航运的船队前来南澳岛同自己汇合。
但是普特曼斯最先等来的，却是联合舰队第一分舰队和郑芝龙的船队。此时明军抵达南澳岛的舰队已经反超了荷兰人的船只数量，普特曼斯见势不妙，本想率领剩下的舰队逃离南澳岛，但是速度上占据优势的第一分舰队将荷兰人挡了回去。
在被明军连续击沉击伤了三艘船只之后，普特曼斯不得不重新退回了南澳港，从而被明军舰队封锁在了港口之内。
五月二十三日，联合舰队第二分舰队及第一分舰队的部分船只终于赶到了南澳岛海域，联合舰队加上郑芝龙的船队、附近的水师船只，总数突破了76艘。
站在南澳城头观察的普特曼斯和他的部下，看着海面上星罗棋布的舰船，心中终于放下了一切幻想。就在普特曼斯还在和亲信商议着，如何寻求一个体面的投降时，事情又发生了变化。
五月二十四日，封锁珠江口的荷兰分舰队抵达南澳岛。这只十余艘船只的舰队很快被发现，占据了绝对优势的联合舰队立刻分成左右两翼包围消灭了这只舰队。除了三、四艘荷兰船只见势不妙，还没开战就掉头逃跑外，其他各船不是被击沉就是被联合舰队俘获了。
当联合舰队将俘虏的荷兰船只带到南澳港前耀武扬威之后，南澳港内的荷兰水手们终于忍耐不下去了，他们集结起来推选了代表，向普特曼斯请愿，要求其立刻向联合舰队投降，以保全舰队成员的生命安全。
看着这些气势汹汹的水手和士兵们，普特曼斯也意识到，自己如果再不寻求投降的话，恐怕不用外面的联合舰队打进来，他就要首先面对舰队叛乱的危险了。
五月二十四日黄昏，普特曼斯派约翰.芬伯翁作为自己的使者，乘坐着一艘打着白旗的小船出港，试图向联合舰队求和。
联合舰队总司令张燮在座舰“洞庭湖号”上接见了约翰.芬伯翁，听完了这位荷兰人的诉求后，站在他身边的英国舰队代表罗伯特.布莱克立刻反对道：“不，约翰.芬伯翁先生，你们现在唯一的出路是向联合舰队无条件投降，交出你们所有的船只和武器，等待联合舰队对你们罪行的审判，而不是妄谈和平。”
约翰.芬伯翁并没有因此而惊慌失措，他将目光紧紧的注视在了张燮身上，等待他的发话，他认为决定荷兰人命运的权力并不在英国人的手中。
张燮沉默了片刻，便点了点头说道：“布莱克先生说的不错，除了无条件投降之外，我方不接受任何有条件的和谈。顺便回去告诉普特曼斯先生，二十七日正午之前如果贵军依然不肯投降的话，那么我军将不再接受贵军的投降…”
约翰.芬伯翁沮丧的离开了“洞庭湖号”，将坏消息带回了南澳港。普特曼斯召开了各舰船长参加的舰队评议会，再经过了二日二夜的艰难讨论后，普特曼斯带着七、八位荷兰船长乘坐小船在二十七日早上九时出港投降。
至此，巴达维亚派出的强大舰队，除了七、八艘逃回之外，其余船只尽为联合舰队所消灭了。荷兰东印度公司在东亚及东南亚海域的实力，降至了有史以来的最低。