1658年（顺治十五年、永历十二年），清军三路进兵西南，李定国等战败，永历朝廷形势危急。郑成功见清方主力集中于西南，认为这是扩大以自己为首的东南抗清基地的大好时机，决定率领主力乘船北上，展开长江战役。这年五月，中提督甘辉统领前军乘船进至沙埕；二十七日在桐山（今福建省福鼎市，与浙江省接境）一带征粮。郑成功亲自带领的主力也到达距沙埕三十里的岑屿。六月初十日起，张煌言、甘辉、马信等集中兵力进攻温州府属的瑞安县城。清方报告郑军“联数千，甲兵数万，分道突犯，密布帐房，扎营绵亘四十余里，烟火蔽天。此番大举非比寻常登犯，且贼横截飞云江口（飞云江流经瑞安县城西南入海），援兵莫渡，平（指平阳县，在飞云江之南）、瑞（安）二县声息不闻。又复水陆并进，窥伺郡城（指温州）。我兵首尾牵制，万分危迫”。清政府除集中浙江驻守军加强防御外，还从河南、江西、山西、山东抽调兵马增援。郑军在温州地区征集粮饷后，即移舟北上，准备入长江，攻取南京。
八月初九日，郑成功统领大批兵马乘船由浙江舟山进抵羊山（今大洋山，属崎岖群岛）。这里是“海道必由之路”，“南至定海，北至吴淞，皆一潮可到，盖江、浙之交界也”。此行的目的正如郑成功所说：“我提师望复神京，以为社稷。”初十日中午，成功召集各提督商讨进兵机宜。不料天有不测风云，陡然之间乌云滚天，狂风骤起，大雨如注，波涛汹涌，郑军舟船对面亦不相见，互相撞击和为大浪颠覆，翻沉损坏的很多。郑成功的六位妃嫔，第二、第三、第五个儿子都被淹死，兵将、船艘、器械损失巨大。郑成功遭到这一意外打击，说：“今船只兵器损失，长江难进矣。须溜回舟山收拾，再作区处。”八月十四日，他督师回到舟山进行整顿。由于该岛一片荒芜，大军难以久留，九月初，郑军船只分三帮经舟山群岛与镇海县之间的海峡南下。这次动员的兵力据清方档案记载至少有船舶一千余艘，陈应泰揭帖中竟说有“五千余艘”，留守金、厦一带的兵力自然比较单薄。“重兵劲卒尽数而出，所余留守老巢者虽有三镇、五镇之众，不过老弱病养并在其中。”清福建提督马得功乘机出兵于六月初四日攻占了泉州附近的郑军基地白沙（即郑鸿逵归隐地）。郑军中一些清方投降过来的北方兵将不习惯海上军旅生活，被羊山飓风吓坏了，纷纷逃走。郑成功一面整顿队伍，制造器械，修补船舰，筹集粮饷，准备明年再举；一面在南返途中攻克台州、海门卫、黄岩县、磐石卫、乐清县等浙江沿海要地。大致来说，在第一次北征受挫到次年五月入吴淞口进攻南京的半年多时间里，郑军主力一直驻于浙江沿海一带，成功本人也往来于磐石卫、沙关（今浙江、福建交界处之沙埕）二地。
到1659年（顺治十六年、永历十三年）二月二十日，郑成功由沙关来到磐石卫，下令各提督、统领、总镇“速办船只，催完饷务，限三月内齐到磐石卫听令”，着手部署长江战役。这次准备进军有两点值得注意，一是加强了金、厦基地的防务，二是命令将士携带家眷随军行动。先说第一点，郑成功吸取了上年北征时清军乘虚攻陷白沙的教训，留守金门、厦门等地的兵力显然有所加强。这年八月清福建总督李率泰向朝廷报告：
今逆孽虽犯江宁，而厦门各岛乃其巢穴，近据各汛报称，有伪提督黄廷等领兵数千留守厦门，尚有多贼分布各汛港口，浯洲则有伪前镇戴捷，洲则有伪仁武镇康邦彦，把守海澄港口海沧等处则有伪礼武镇林顺，泉州港口蜂尾等处则有伪中镇黄昌，游移高崎地方乃系伪援剿右镇吴胜，铜山更有伪护卫右镇黄元同伪忠匡伯张进，南澳则有伪忠勇侯陈豹，定海则有伪五军都督陈尧策等。或一伪镇领兵千余名，驾船数百只，或扼守各港要区，或往来沿海窥探。无时不图登掠，无汛不用堤防……
这对于保证后方基地安全和牵制福建清军无疑起了重要作用。第二点，郑成功用兵历来把将士的家属安置于比较安全的地方，拨兵保护；这次却“传谕官兵搬眷随征。谕云：官兵远征，不无内顾；携眷偕行，自然乐从。本藩统领大师，北伐丑虏，肃靖中原，以建大业。虑各勋镇将领官兵，永镇之时有为家之念，已经着兵、户官拨赶缯船配载各眷；各令有眷官兵照依派船载来，暂住林门，候令随行”。他还特地指派忠靖伯陈辉、宣毅前镇陈泽领水师一镇保护女眷船只，随军行动。据记载，“时官兵俱各欣悦”，只是苦了晕船的太太小姐们，“颇有怨言”。古语有云“军中有妇，士气不扬”，郑成功当然不会轻易违反这个军事原则。他这样做的原因是认定攻克南京、收取江南有必胜的把握，命令中用了“永镇”字样就是个证据。这无疑犯了轻敌的错误。徐孚远作《北伐命偏裨皆携室行因歌之》诗云：
浪激风帆高入云，相看一半石榴裙。
箫声宛转鼓声起，江左人称娘子军。
长江铁锁一时开，旌旆飞扬羯鼓催。
既喜将军挥羽入，更看素女舞霓来。
挥戈筑垒雨花台，左狎夫人右酒杯。
笑指金陵佳丽地，只愁难带荔枝来。
徐孚远的诗对郑成功决定命将士携眷属随军做了巧妙的讽刺。从明、清两代战史来看，明太祖朱元璋曾经规定将领出征不得携带家眷，这固然有扣留妻子为人质，防止将领叛变的意图，但对于将士在前线作战时无旁顾之忧显然起了积极作用。清朝制度也颇为类似，刘献廷记载，“清制：惟王行师可携妇人，贝勒、贝子、公皆有定数；公以下不得有”。郑成功决策的失误，对于进入长江之后郑军不愿舍舟陆行，南京城下战败后匆促撤出长江显然都有密切关系。
郑成功1659年的大举进攻南京，是基于以下几点考虑：一、据他所得到的情报，清军主力除留守北京以外，已开赴云贵一带，驻防南京一带的兵力非常薄弱，其中满洲军队只是昂邦章京喀喀木带领的一支小队伍；二、他从内地复明志士魏耕等人提供的消息中得知江南各地汉族官绅士民反清的潜在势力还相当大，判断以优势兵力大举展开长江战役，必将收到远近来归的效果；三、江南是全国财政的主要来源之地，又是全国的腹心之区，一旦夺得该地，不仅将使明、清在经济实力上发生逆转，而且攻克南京之后趁势收取长江中下游，将造成清朝统治区南北隔断，为下一步用兵创造有利条件；四、朱元璋是以南京为基地完成统一大业的，南京在明代先后是京师和留都，尽管清朝在顺治二年将其改为江宁府，但在相当多的人们心目中这里仍然是全国的政治中心之一。因此，在郑成功等人看来，攻下南京，收取长江中下游各地，复兴大业将由出没海岛之间移到龙盘虎踞的石头城，明清相持的局面将大为改观。这就是郑成功等人发动长江战役的基本战略意图。
1659年（顺治十六年、永历十三年）四月，郑成功、张煌言亲统大军北上。二十八日到达浙江定海，经过两天激战，全歼镇守该地的清军，夺取了定海炮城，焚毁清水师船只一百余艘。这样，既解除了后顾之忧，又制造了进攻浙江宁波府的假象，吸引江苏、浙江清军来援。五月初，郑成功率领兵马十余万分乘大小船舰三千余只从定海北上，分三进发，由中提督甘辉统前，郑成功亲率兵将居中，总兵陈文达殿后，浩浩荡荡起航向长江口进发。十九日，郑军由吴淞口进入长江。清苏松提督马逢知（原名马进宝）事前已同郑成功有秘密联系，他按兵不动，实际上是心怀观望，要看郑成功是否能攻下南京才决定公开表态。
1659年郑成功进攻南京之役图
当时郑成功的兵力是相当强的。其优势不仅是出动了三千多艘船舰、十余万兵力，而且装备精良。进入长江之前，五月初八日郑成功藩前军前镇马龙在乍浦降清，随马龙降清的有五艘船，其中水艍船二只，双篷船二只，水底一只，兵丁及家属男妇共一百四十余名口，可是携带的装备竟有红衣炮十三位，铜百子炮四十五位，三眼枪、鸟枪十杆，火药四十二桶，连桶共重一千八百八十九斤，红衣铁弹一千六百六十三出，百子铁弹一百八十二桶，连桶共重八千八百九十九斤，铁碎子一百零五桶，连桶共重五千一百九十斤，铁盔甲四十二顶，铁甲二十六身，铁蔽手九副，铁裙九条，铁遮窝十四副，还有棉盔甲、刀、箭、长枪、藤牌之类。这五条船虽仅一百多人，拥有的进攻性火炮和防身的铁盔甲之类数量相当惊人。弱点是：一没有马，二携带妇女家属。顺便说一下，明朝末年军事装备已经由冷兵器为主逐渐向铳炮等热兵器为主过渡。这是中国军事史上的一大进步。由于当时火器性能较差，装药填弹费时，在一些场合下不如使用弓箭刀枪等冷兵器的骑兵机动灵活。清朝统治者虽然继承了明代的部分火器，但总的来说是开倒车，更重视传统的骑马射箭。火器的优越性在江、海水战中能够充分发挥，这正是郑成功、张煌言的军队克敌制胜的主要原因。
六月初一日，郑军进至江阴，清朝文武官员凭城扼守。郑成功接受诸将建议，以县小不攻，率师西上。十六日进攻瓜洲，阵斩清游击左云龙，破敌满汉兵马数千，截断清方用铁链、船只连接而成的锁江防线“滚江龙”，焚毁清军江上浮营（又称木城）三座，夺得谭家洲大炮数十门，使清方苦心经营的江防工事全部瓦解。同一天，郑军攻克瓜洲，清操江巡抚朱衣助投降，郑成功命援剿后镇刘猷镇守该城。接着，郑军于二十二日在镇江银山大破清江宁巡抚蒋国柱、提督管效忠派来的援兵，清镇江守将高谦、知府戴可进献城投降。成功命右武卫周全斌、后冲镇黄昭入城防守，降将高谦以熟悉地利留之协守，其部下兵马调随主力进攻南京。又派工官冯澄世为常镇道，戴可进仍署知府事。二十六日，张煌言带领的一支为数不多的舟舰已进抵南京城下。
占领瓜洲、镇江以后，南京已近在咫尺，郑成功本应派主力登陆，直趋南京，以迅雷不及掩耳之势立即攻城；即便一时拿不下来，也应切断清方援军入城的进路。六月十九日喀喀木、郎廷佐给清廷的告急题本中说：“巡抚蒋国柱、提督管效忠等于六月十七日报，瓜洲城两翼所有红衣炮均被掠去等语。旋经询问自瓜洲逃回披甲等，则称瓜洲失陷是实。”既然瓜洲清军败卒在一两天内已逃回南京，郑军当然也可以在差不多的时间里推进到南京城下。然而，他没有这样做，失去了第一次战机。六月十八日晚上，清朝进攻贵州的部分满洲八旗兵在梅勒章京噶褚哈、玛尔赛、吐尔玛率领下由荆州乘船四十艘到达南京，增强了防守力量。清两江总督郎廷佐在题本中说：“自海逆于京口得志后，贼势大盛，于六月二十六等日，已溯江逼近江宁。时因城大兵分，力薄难支，幸由梅勒章京噶褚哈、玛尔赛、吐尔玛等率满洲兵自贵州前来，省城方得无虞。若非贵州凯旋之师抵达，江宁实难保全。”但是，这支由贵州返回的清军数量有限，本是因出征日久由他部替换回北京休息的军队，大部分没有携带战马、盔甲，作战能力比较有限。所以，在他们到达南京之后的第二天，喀喀木和郎廷佐在向朝廷密报瓜洲失守，要求“除准留自贵州回来无乘骑兵丁外，速从京师调遣大兵前来，方可恢复瓜洲，大江两岸城池亦不致失守”。可见，即便在噶褚哈等统率的清军到达以后，南京清军实力仍然是不足的。
此后，清、郑双方军事的部署颇值得注意，因为它们直接关系到南京之役的胜负。
郑军方面：六月二十四日占领镇江以后，行动异常缓慢。二十五日郑成功亲自巡阅镇江府城，在北门外甘露寺举行了阅兵典礼，谆谆诫谕右武卫周全斌、常镇道冯澄世：“城守贵乎严肃，宁民必以简静。镇江首先归顺，乃为恢复之始，当十分加意抚字，以为天下榜样。宜严束官兵，日夜住宿窝铺，不许混落城下，擅入民家，致行骚扰。该道不时缉解，有扰民者，罪连该统领。其民，不准道府差役扰索，该统领须为查察，有病民者，即拿启报，罪连该道。此处骚扰，即四方望风而遁，天下事自尔等坏矣。慎之，慎之！至于守城机宜，商确而行。”镇江府内果然“市不易肆，民不知兵”。郑成功以镇江为榜样确实收到了显著效果，附近各城“归附者接踵而至”，句容、仪真、滁州、六合等城相继来归。然而，进攻南京这一头等大事却迟迟未行，仅派兵部张煌言和杨戎镇往浦口（南京北岸）安抚。三天以后，郑成功认为镇江地区已安抚就绪，才在二十八日召集各提督、统镇会议，讨论进攻南京事宜。会议开始时，郑成功提出“官兵行程，水、陆孰得快便？”中提督甘辉说：“兵贵神速，乘此大胜，狡虏亡魂丧胆，无暇预备，由陆长驱，昼夜倍道，兼程而进，逼取南都。倘敢迎战，破竹之势，一鼓而收；不则围攻其城，以绝援兵，先破其郡，则孤城不攻自下。若由水而进，则此时风信不顺，时日犹迟，彼必号集援虏，撄城固守，相对□战，我亦多一番功夫矣。”成功赞成这个意见，可是，其他将领却以“我师远来，不习水土，兵多负重，值此炎暑酷热，难责兼程之行也”。又提出正下大雨，河沟皆满，不利于行军。郑成功竟然采纳了这一主张，决定由水路进发。
镇江距南京不过百里之遥，如果由陆路直趋南京，按甘辉的建议“昼夜倍道，兼程而进”，至迟两天内可达；按张煌言的说法，“虽步兵皆铁铠，难疾趋，日行三十里，五日亦当达石头城下”。其实，郑军中身披重铠的“铁人”不过五千（一作八千），其他绝大多数军队携带装备较轻，绝不至于一天只走三十里。所谓“不习水土”“炎暑酷热”，固然有一定道理，但同以辽东和北方人为主组成的清满、汉军队相比，就很难说得过去。至于正逢大雨，不利陆路行军，更是一种借口，因为清方援兵由上海、杭州等地赶赴南京，路程要远得多，竟然在决战以前进入南京。这说明郑成功和他的多数部将不仅过于习惯水上作战，而且缺乏战略眼光。
郑成功所统十几万大军既然决定由水路向南京进发，所乘海船形体巨大，逆水而上，又不顺风，靠纤挽而行，十天之后（七月初九日）才到达南京仪凤门下。按情理说，作战兵将既然是乘船而来，当不致旅途疲劳，进抵南京之后稍事部署即可发起攻城。可是，郑成功仍然慢吞吞地动作，七月十一日他率领大将甘辉、马信等数十人在几百名亲随侍卫保护下“绕观钟山，采踏地势”，“十二日，成功率诸文武祭太祖，哭奠列宗毕，令甘辉、余新扎狮子山；万礼、杨祖扎第二大桥山上；以翁天祐为救应，御仪凤门要路；马信、郭义、黄昭、萧拱宸屯扎汉西门，连林明、林胜、黄昌、魏雄、杨世德诸营垒。又令陈鹏、蓝衍、陈魁、蔡禄、杨好屯扎东南角，依水为营；刘巧、黄应、杨正、戴捷、刘国轩屯扎西北角，傍山为垒，连周瑞、林察、张名振（？）等营。又令张英、陈尧策、林习山屯扎狱庙山，连诸宿镇护卫成功大营。各设鹿角瞭望，深沟木栅防御。江南一时震动”。这实在是一种奇异的部署。明代的南京城垣周围广阔，以郑成功的兵力根本不可能做到将该城包围得水泄不通，唯一可取的战术是分兵数路佯攻，借以迷惑城内清军；而以主力选择城守薄弱环节，一举突破。郑成功计不出此，他过分迷信自己在军事和政治上的威慑力量，认为足以迫使城内清军不战而降。因此，从七月十二日部署“围城”安营扎寨，到二十四日全军败退，竟然没有组织过攻城。邵廷寀记：“初至，马信即欲挥兵登城。成功不许。”张煌言也说：“然延平大军围石头城者已半月（按：实际为十三天），初不闻发一镞射城中。”由于史料不足，我们实在难以准确知道以夺取南京为战略目标的郑成功在石头城下究竟出自何种考虑。野史记载，当成功部署诸将安营之时，“参军潘庚钟曰：细观城内，必然空虚，可令四面攻击，齐倚云梯，此城必然可得”。成功深以为然，正发令各提、镇预备云梯、木牌（类似盾的挡箭牌）、布袋（可装土垒成阶坡供登城之用），以便攻城。南京城内的清水师提督管效忠派人来纳款伪降，口称：“大师到此，即当开门延入。奈我朝有例，守城者过三十日，城失则罪不及妻孥。今各官眷口悉在北京，乞藩主宽三十日之限，即当开门迎降。”“功允其请，而厚赏之，复谕之曰：‘本藩攻此孤城，不过一脚尖耳。既然来降，姑准其宽限者，盖欲取信于天下也。若至期不降，攻入之时，寸草不留。’差者叩首而去。潘庚钟曰：‘此乃缓兵之计，不可凭信，可速攻之。’成功曰：‘自舟山兴师至此，战必胜，攻必取，彼焉敢缓吾之兵耶？彼朝实有定例，尔勿多疑。’庚钟曰：‘孙子有云：辞卑者，诈也；无约而请和者，谋也。欲降则降，岂恋内顾？决是城中空虚。速为进兵攻之，乃为上策。’功曰：‘古者攻城为下，攻心为上。今既来降，又准其约，若骤然攻之，彼心不服。俟其不如前约，然后急攻，莫谓城内人心悦服，且使天下皆知我行仁义之师。况太祖皇陵在此，亦不宜震动也。’功实以江上两次之捷，遂不听庚钟之言。发令诸提、镇，严防谨守，日则瞭望，夜则伏路，金鼓之声，日夜不息，守困以待其降。管效忠得差回报允限之言，喜曰：‘此乃朝廷之福。’随密檄附近救援。”江日升的记载在跟随成功南京之役的户官杨英的著作里可以得到印证。杨氏记载，七月十一日郑军截获清提督管效忠自镇江败回后派往苏、松等处调集援兵的公文和给清廷的紧急求援疏，其中说：“海师二十余万、战船千余艘，俱全身是铁，箭射不透，刀斩不入。瓜、镇二战，败回者魂魄犹惊，策战者鞠缩不前。现攻下镇江、太平、宁国等府，浦口、六合、丹涂（当作当涂）、繁昌、句容、浦江等县，滁、和等州；松江提督马进宝阴约归□。现在攻围南都，危如垒卵，乞发大兵南下救援扑灭，免致燎原焰天”，云云。郑成功阅后非常高兴，判断“南都必降”，当即命人草拟招降书，故意引用管效忠给清廷奏疏中的一两句窘迫之语，用箭射入城中。“管效忠回有书报，俱有稿在礼科”。同时，还写了一封密书通知苏松提督马逢知。
郑成功无疑是受骗了。郎廷佐、管效忠和在南京的满洲将领合谋愚弄固然是原因之一，主要因素还是他陶醉于瓜洲、镇江两战胜利和大批州县的望风来附。他的一些作为使人不禁想起宋襄公之仁，似乎完全忘记了在总体上清方的兵力比自己强大得多，轻易许诺的一个月时间内必然造成两种后果：敌方在兵临城下的态势下不仅不会松懈防守意识，而且可以从容调兵遣将，部署反击；己方孤军深入，利在速战，弃此不图，锐气将逐渐消磨。换句话说，郑成功的部署实际上是把主动进攻变成了被动挨打。
下面再看清方的动态。自郑成功军突破长江防线，击败南京来援的管效忠部后，清南京满、汉文官武将已认识到当务之急是确保南京。为了保卫南京，他们一面以管效忠的名义卑辞“请降”，借以缓兵；一面不惜以放弃部分州县为代价，从附近地区调集一切可用的军队，同时向清廷发出十万火急的求援奏疏。在援军陆续到达之前，郎廷佐、喀喀木、噶褚哈、管效忠等人自知兵力不敌，不敢出城作战，因为出战必败，不仅使守城兵力减员，也将影响士气。
清方满文档案记载，六月三十日南京清军曾在江面击败“首帮抵宁贼船”，“缴获船只达二十余条，五十两重镀金王印一颗、锡铸将军印一颗，以及大量器械”。这是清将为向朝廷报功夸大战斗重要性而上报的战果。实际上六月三十日清军江中之战的对手只是张煌言所统“先上芜湖”的“轻舟数十”。煌言自记：“七月朔（按：明历与清历不同），虏侦我大尚远，遂发快船百余，载劲虏，侵晨出上新河，顺流而下，击棹如飞。余左右不满十舟，且无利兵，战不利，几困。忽一帆至，则余辖下犁也。乘之复战，后续至，虏始遁去，而日已曛矣。诘旦，整师前进。虏兵不出。”煌言所部“兵不满千，船不满百”，平均每船仅乘十人，这么小的一支船队被击败后，清军不敢追击，予以全歼，不是兵力不够，而是不能远离南京。这又从一个侧面说明了清南京守御力量相当单薄，也表现出清军将领的深谋远虑。
七月中旬，清军援师陆续赶到南京。苏州水师总兵梁化凤于六月二十八日率四千兵卒由崇明出发，在苏州与巡抚蒋国柱的抚标兵会合，七月十四日进至丹阳，傍晚时分连续接到总督郎廷佐四次调兵入援南京的羽书。化凤知道南京危急，连夜进兵，十五日上午到达句容县，这里是已经向郑成功纳款投降的地方，“丘陵曼衍，草木蒙茏”，化凤怀疑有埋伏，下令严密戒备，搜索前进，结果毫无郑军踪迹。通过险处以后，梁化凤笑着对部下说：“贼何知，反使有数千人蔽林扼险，则吾能安行无恐哉！”当天深夜即到达南京城下，郎廷佐等非常高兴，开正阳门让梁军入城。梁化凤部在十四日傍晚接到救援南京命令，自丹阳急速行军，次日深夜就进入南京城，只用了一天多时间；而郑成功在六月十六日攻克瓜洲后，如果由长江南岸登陆，直趋南京，路程比梁化凤还要短。郑军云集南京城下后又满足于附近州县的纳降，并没有派出部队切断清军入援之路。在“围城”的十二天里，不仅梁化凤部长驱直入南京，江苏、浙江等地的驻防清军也相继赶到，“至七月十五日苏松水师总兵官梁化凤亲统马步官兵三千余名至江宁，又抚臣蒋国柱调发苏松提督标下游击徐登第领马步兵三百名、金山营参将张国俊领马步兵一千名、水师右营守备王大成领马步兵一百五十名、驻防杭州协领牙他里等领官兵五百名俱抵江宁”；浙闽总督赵国祚和驻防杭州昂邦章京柯魁派镶黄旗固山大雅大里、甲喇章京佟浩年带领驻防杭州披甲满洲兵五百名，浙江巡抚佟国器派抚标游击刘承荫领精兵五百名也“星驰赴援”；分驻南京上、下游的清军也源源到达。当郑成功沉浸于守城清军即将投降的梦幻之中时，清方却在不断调集援兵，力量的对比逐渐发生变化。
为了说明清方在作战初期的兵力不足和郑成功的坐失时机，应当再谈一下清廷的震惊。六月十九日清两江总督郎廷佐密疏报告瓜洲失守，请求“速从京师调遣大兵前来，方可恢复瓜洲，大江两岸城池亦不致失守”。紧接而来的是镇江失守、江宁（南京）危急一连串噩耗，郑军“势甚猖獗，连长驱，□困江宁，侵犯上游，大江南北各州县相继失守，内外信息不通几一越月”。当时正在北京的王沄记载：“居久之，而闻京口之乱，京师大震。东南之客，皆惶怖思归，至有泣下者。”顺治帝福临惊慌失措，西方传教士汤若望叙述当时的情况说：皇帝“完全失去了他镇静的态度，而颇想作逃回满洲之思想。可是皇太后向他加以叱责，她说：他怎么可以把他的祖先们以他们的勇敢所得来的江山，竟这么卑怯地放弃了呢？他一听皇太后的这话，这时反而竟发起了狂暴的急怒。他拔出他的宝剑，并且宣言为他绝不变更的意志，要亲自去出征，或胜或死。为坚固他的言辞，他竟用剑把一座皇帝御座劈成碎块。照这样他要对待一切人们的，只要他们对于这御驾亲征的计划说出一个不字来时。皇太后枉然地尝试着用言辞来平复皇帝的暴躁。另派皇帝以前的奶母到皇帝面前进劝，可是这更增加了他的怒气。各城门已贴出了官方的布告，晓谕人民，皇上要亲自出征。登时全城内便起了极大的激动与恐慌”。关于福临要“御驾亲征”事，中方文献里也有类似记载，王熙当时在清廷任礼部尚书，备受顺治皇帝亲信，他也记载：己亥（1659）“以海逆入犯江南，上拟亲征，奉旨扈从，不果行”。洪若皋也在康熙二十四年（1685）三月追记：“世祖章皇帝闻变，震怒，于八月初九日驾幸海子（指北京供皇帝游猎的南海子），整饬六师亲征。是日申时，江南巡抚蒋国柱报贼已破。初十日子时，驾回宫，传百官于午门宣捷。寇平，以六等治从逆诸人罪，诛杀连年。”七月初八日，清廷“命内大臣达素为安南将军，同固山额真索洪、护军统领赖达等统领官兵征剿海逆郑成功”。清朝最高统治者于震惊之余，派出的仅仅是达素、索洪等二流人物，可以想见清廷在重兵聚集云贵之后，已经处于捉襟见肘的境地了。至于对江南清方当局造成的压力更是不可言喻，除了南京城中的总督郎廷佐等被迫约降以延时日外，漕运总督亢得时因责任攸关，不得不“出师高邮”往援南京，然而他早已闻风丧胆，以为不死于敌必死于法，七月二十一日竟然在途中从船上跳入水中自尽。
七月下旬，清方守备南京的兵力已经大大加强，而郑成功顿兵坚城之下不攻不战，士气难免低落。就在清军反攻前几天，郑成功命户官杨英巡视部队，竟发现前锋镇余新部下的士卒离开汛地到江边捕鱼。郑成功得报后很担心余新轻敌“偾事”，说：“取鱼者伙兵则可，或战兵则事去矣。”二十二日晚上，南京城里的满、汉官员认为时机已到，派汉族绿营兵打头阵，由梁化凤率领部下骑兵五百余名出仪凤门、管效忠领兵出钟阜门于次日黎明时分突然对郑军营垒发起冲击。驻守在这里的余新等部盔甲器械都来不及披挂周全就仓促上阵，很快被清军击败，余新被俘。清军初战告捷，收兵在城外扎营。
当天晚上，郑成功依据形势的变化，重新部署军队，以观音山至观音门一带为集结地点，准备同清军决战。派左先锋镇杨祖统率援剿右镇姚国泰、后劲镇杨正、前冲镇蓝衍屯扎大山上，做掎角应援；中提督甘辉、五军张英伏于山内；左武卫林胜、右虎卫陈魁列阵于山下迎敌；他自己督右虎卫陈鹏、右冲镇万禄在观音门往来策应；后提督万礼、宣毅左镇万义等堵御大桥头大路；右提督马信、宣毅后镇吴豪、正兵镇韩英由水路抄蹑其后；左冲镇黄安专门负责水师，防止清军由水上来犯。郑成功的这一临战部署显然是不正确的。因为清军已出城扎营，次日即大举进攻，郑军连夜移营，将士必然感到疲劳，也不可能熟悉地形，做好迎战准备。
南京城中的清方大员在梁化凤、管效忠出战得胜后，决定在第二天全力出击。具体部署是：昂邦章京喀喀木、梅勒章京噶褚哈、玛尔赛、总兵梁化凤等率领主力由陆路出战；提督管效忠等领军由水路配合；总督郎廷佐等在城留守。二十四日晨，清军从观音山后分路直攻杨祖部军，郑军四镇虽顽强抵抗，终因兵力不敌，几乎全线崩溃，前冲镇蓝衍阵亡，杨祖、杨正、姚国泰领残兵逃窜，山头遂被清军占领。郑成功派右虎卫陈鹏、右冲镇万禄登山援救，但为时已晚。清军乘胜由山上以压顶之势向明军猛扑，一举包围了驻守山谷内的中提督甘辉、五军张英部，二将领兵死战不得脱，甘辉被俘，张英阵亡。列营于山下的林胜、陈魁两镇也全军覆没。后提督万礼等在大桥头遭到清兵首尾夹攻，兵败，万礼被俘，万义泅水逃出。郑成功见陆师已经全线崩溃，命令参军户官潘庚钟站在表示统帅驻处的黄盖下面，自己率领亲随卫士赶往江边调水师。但是败局已定，有限的水师既要保护随军眷属，又要为撤退留下后路，没有力量扭转形势了。清军乘战胜之威进攻郑成功的指挥所，潘庚钟挥众力战直至阵亡。郑军虽败，其将士的英勇献身精神实堪称赞。邵廷寀记：“余游吴淞，遇梁化凤部将管姓者，述己亥战事颇悉。其人身在军中，自石灰山转战而下，声如崩山。然犹按步鼓收兵，至后乃大溃，延平师有纪律如此。……化凤亦言：当劲敌多矣，未有如郑家之难败者。”至此，攻取南京的战役完全失败，郑成功只有收集残兵，另图他策了。
张煌言总结这次战役失败的原因说：“延平大军围石头城者已半月，初不闻发一炮姑射城中，而镇守润州将帅亦未曾出兵取旁邑，如句容、丹阳实南畿咽喉地，尚未扼塞，故苏、松援兵得长驱集石城。余闻之，即上书延平，大略谓顿兵坚城，师老易生他变，亟宜分遣诸将尽取畿辅诸城，若留都出兵他援，我可以邀击歼之，否则不过自守虏耳。俟四面克复方以全力注之，彼直槛羊阱兽也。无何，石头师挫，缘士卒释兵而嬉，樵苏四出，营垒为空，敌谍知，用轻骑袭破前屯。延平仓促移帐，质明军灶未就，敌倾城出战，兵无斗志，竟大败。”这段话对郑成功的骄傲轻敌，部署不当，做了相当精辟的论述。
二十五日，郑成功率领败军乘船到镇江，查明将领和兵员损失情况，把阵亡、被俘将领部下的士卒拨归其他将领统辖。二十八日，即主动放弃镇江、瓜洲等城市，全军（包括在镇江投降的高谦等部，但不包括张煌言部）退出长江口。
八月初四日，郑军退到吴淞；初七日兵船集中于平洋沙、稗沙一带。郑成功有意攻占崇明县城，控制长江出海口。“初八日，舟师至崇明港，集诸将议曰：师虽少挫，全军犹在，我欲攻克崇明县，以作老营，然后行思明（厦门）吊换前提督等一支，再图进取。一则逼其和局速成，二则采访甘提督等诸将生死信息，三则使虏知我师虽败，尚全力攻城，不敢南下袭我。诸将以为如何？众答曰：可。于是随派防水师并攻城官兵。”初十日郑军在崇明登陆，派右武卫周全斌攻西门，宣毅后镇吴豪攻北门，正兵镇韩英攻东北角，后冲镇攻西南角。次日上午开始大举攻城，郑成功亲自督战。清游击刘国玉、仝光英、王龙、陈定等据城顽抗。韩英和监督王起俸奋勇攻城，都被清军火铳击伤，几天后伤重而死。郑成功还想让其他将领带兵猛攻，周全斌建议：“官兵被创之余，昨日韩英被伤，闻者寒心，无心恋战。且得此孤城绝岛亦是无益，不如回师南下休整。”郑成功同意了这一意见，传令班师。
郑成功南京之役，清朝官方指斥为“海贼入犯”固无足论，后来的史学家也评论不一，有的称赞为恢复壮举，有的讥为轻举妄动。本书作者认为可以总结出以下数点：
一、郑成功进攻南京之役是正义的，符合当时百姓的愿望。这从他和张煌言领军溯流而上，大江南北许多州县的绅民望风归附可以看得很清楚。战役前期取得的成果相当惊人。顺治十六年九月二十一日江南总督郎廷佐揭帖中有一段概括性文字说：“不意海氛狂逞，自五月初旬即寇崇明，旋入京口，至六月中旬陷瓜洲、破镇江、仪真、六合、江浦，沿江一带四散蹂躏，直逼省城。又分侵上游，以致宁、太、池三郡属邑并和、含等州县相继失守。……以五、六、七月之间在江北而论，如瓜、仪、天长、六合、江浦、滁、和、含山被陷矣，而淮、扬等郡震邻滋蔓也。在江南而论，如丹徒、高淳、溧水、建平残破矣，而上元、江宁、溧阳、丹阳等处界连荼毒也。在上江而论，如太平、宁国、池州、当涂、芜湖、繁昌、宣城、南陵、贵池、铜陵、无为、舒城、庐江、巢县等处失守矣，而安、徽、庐三郡接壤地方祸延不小，室庐货物被其烧毁，子女玉帛被其掳掠，田地禾稻被其蹂躏。今虽寇遁，而逃亡流离大费抚绥。”清方为保卫南京“调集诸路满汉大兵会剿，齐驻省城，甲士云屯，战马鳞集，所需粮饷，日费万有余金……”郎廷佐奏疏中虽不免有诬蔑之词，但不难看出到决战前夕清江南地区已势同瓦解，疏中所列失守城池绝大部分是郑军未到而主动反清归明的，反映了人心的向背。
二、如果郑成功能够采纳正确建议，进至瓜洲一带时统率主力由陆路直趋南京，乘城中清军守备兵力单薄迅速攻城，清方“城大兵单”，突破一处，歼灭守敌的可能性是相当大的。只要攻下南京，在政治上和军事上就已占上风，然后分兵四出，仍在观望之中的清绿营官兵马逢知之流和更多的汉族官绅必然反正来归，顽固不化者聚而歼之。这样，有可能迅速占领江南财赋之区，清廷在经济上必然陷入困境。达素由北京统领南下的一万余名援军和明安达理部先后从荆州东下的两批援军数量既有限，又不熟悉水战，难以扭转战局。清廷如果调回进征云、贵的主力对付郑军，不仅路途遥远，丧失战机，还将给李定国、白文选等以卷土重来的机会。郑成功、张煌言若能联络夔东十三家的兵力，更将使西南清军回救江南造成重大障碍。明、清对峙的局面将延续更长时间。时人沈光文总结南京之役道：
永历己亥之岁，延平扬帆出海，拨棹横江，戈挥于铁瓮（镇江古名）之南，艗系于金陵之北。童叟望云来霓，开天见日，妇女箪食壶浆，镂骨铭肥。惟因人皆济美，遂用汝作楫舟；东吴士尽英髦，于是争先剚刃。瓜、镇没水海师，江龙斩断；义军登城树帜，虏丑全输。京口喋血填濠，守将扶明反正。郑延平六月兴师，十年养锐；张侍郎四方传檄，七郡来归。通金陵城而为营，因岳庙山而树栅。满汉望风披靡，胡廷举朝震骇。死于山者，山变其色；沉于水者，水断其流。当是时，断瓜洲则山东之师不下，据北固则两浙之势不通。延平若听甘辉之言，南都不待回师而定。奈何大势已去，望海兴悲。壮志未成，待机而动。
三、郑成功在南京之役中失利，主要原因是犯了轻敌的错误，导致清军能够扬长避短。“北儿马，南儿船”，自古如此。从整个战役来看，南京城内的清军直到七月十五日梁化凤部入城之时，马匹很少，几乎没有什么优势可言；郑成功军的水师占压倒优势，陆战主要是依赖装备有火器、铁盔甲的步兵，利于攻守城池，不利于野战。若能抓紧战机，乘清军骑兵未集之时猛攻南京，取胜的把握颇大。待到清军各路援军抵达，编组成一支颇有威慑力的骑兵时，郑军就穷于应付了。名将甘辉和其他部署在观音山诸将的覆败，都同缺少骑兵有密切关系。郑成功在战略上的失误还表现在重兵进抵南京城下之后，即便一时不能破城，也应该分派部分军队接管南京周围州县，切断清方援军入城道路。中提督甘辉在进攻南京之前就提出建议：“兼程而进，逼取南都。倘敢迎战，破竹之势，一鼓而收；不则围攻其城，以绝援兵，先破其郡，则孤城不攻自下。”可惜郑成功没有采纳他的意见。甘辉被俘之后，同万礼、余新一起押到郎廷佐等满汉官员面前，万礼、余新下跪，甘辉踢之曰：“痴汉尚欲求生乎！”大骂不屈，英勇就义。人们常常以成败论英雄，未必正确。在甘辉、张煌言这样有勇有谋、忠贞不渝的将领面前，长江之战的胜利者清方任何一位将领都难以望其项背。吴伟业出于无奈给梁化凤写了《壮猷纪》，但他良心不昧，对出仕清朝深自痛悔，在一首词中写道“为当年沉吟不断，草间偷活”，到头来“竟一钱不值何须说”。梁化凤统兵赴援，争先出击，得了头功以后又把部下的良马抽出供“满洲大兵”乘骑，让自己的部分士兵徒步为“大兵”开路。这种奴才气味十足的做法得到主子的赏识自在情理之中。战役胜利以后，他与巡抚蒋国柱“兵过无锡洛社，花货满载，牛羊络绎不绝，余可知矣。所掠妇人俱在苏州发卖，镇江凡失父母妻子者，贴票各府县寻觅甚众，无锡城门招子粘满”。这同张煌言军的纪律严明适成鲜明对照，谁是王者之师，谁是殃民之贼，难道还不清楚吗？
四、郑成功嫡系军队中存在海盗遗风也是失败原因之一。史籍记载，郑成功原来计划攻取江南为基业，进军时曾经下令军队不得侵犯长江以南各府州百姓，但可以从江北地区“筹粮征饷”。何况，在长江以南的某些地区郑军也有以征服者自居，任意杀掠的行动。李邺嗣记“己亥之夏……海师忽奄至，纵兵大搜牢，杀（浙江鄞县）东乡万余人”，李邺嗣的好友丘栋隆也由于海师“索其财，无有，因杀之”。李邺嗣是张煌言的好友，顺治九年煌言父张圭章卒于乡，李为之营葬。毕生以复明为志的李邺嗣无论如何也想不到打着复明旗号的郑成功“海师”在自己的家乡演出了一场“露刃如麻，万夫罹凶”的惨剧。乙酉（1645）以后，李邺嗣的父亲李邺和许多亲友被清政府杀害，然而他“未有如哭吾丘君之甚者也”，遗民的隐痛真是难以言表。这就说明，郑成功进攻南京之役不仅在军事上连续犯了大错误，在政治上也有不少丧失人心之举，从而导致全盘覆败。
上面探讨了郑成功南京之役失利的几个原因，就明清双方对峙的局面来考察，郑成功最大的失策是私心自用。南京战役显示了他的兵力相当强盛，当顺治十年、十一年李定国、孙可望军威大振时，郑成功如果真心拥戴永历朝廷，亲率主力会师夹攻，江南必下无疑。可是他始终按兵不动，直到清军占领贵州，永历朝廷已经很难招架的时候，他才大举进攻南京。换句话说，郑成功的复明是以他自己为首的“明”，在西南永历朝廷明军兵势尚盛时，他绝不肯出兵配合作战；他自以为最聪明的战略是西线明军败退已远，又还牵制着清军主力时大举出兵收取江南是最佳方案；相对于清廷权威集中，用兵总能着眼于全局，则是最坏的战略。总之，郑成功的设想和举措同李定国、张煌言很不一致，以往的史学家常把郑成功同李定国、张煌言描绘成志同道合，究其实际却是志不同、道不合。南明之未能中兴，关键正在于许多实力集团的首脑视本集团的利害高于抗清大业。
郑成功的长江战役虽然以失败告终，仍不失为明清之际历史上光辉的一页。它是清初反对满洲贵族推行暴虐的民族征服政策的最后一次大规模战役；它曾经使清廷统治者闻风丧胆、坐卧不宁，各地仁人志士为之兴高采烈、翘首以待；在我国军事史上很难找到类似的战例。清廷于险胜之后，痛恨江南地方官员无能，顺治十七年（1660）三月，清廷以海师入犯，“巡抚蒋国柱、提督管效忠等败绩遁走”分别议罪，得旨：“蒋国柱免死革职，与本王下为奴。管效忠免死，革提督并世职，鞭一百，发包衣下辛者库为奴，俱籍没。”协领费雅住巴图鲁、札尔布巴图鲁俱革世职立绞籍没，牛录章京当都、巴龙布达什俱革职立绞籍没。两年之后，大规模地实行沿海迁界（简称迁海），同郑成功、张煌言指挥的长江战役有密切关系。
张煌言同郑成功北入长江，成功以煌言熟悉长江情形，派他领水军担任先锋。攻克瓜洲后，成功计划直攻南京，煌言认为镇江是长江门户，“若不先下，则虏舟出没，主客之势殊矣。力赞济师铁瓮（即镇江）。而延平犹虑留都援骑，可朝发而夕至也。余曰：何不遣舟师先持观音门，则建业震动，且自守不暇，何能分援他郡。延平意悟，即属余督水师往，且以直达芜湖为约”。他所统水军因海舟长大逆江难行，换乘沙船，牵挽而前。经仪真至六合，得知成功大军已于六月二十四日击败清军、克复镇江，即致书五军张英（张英字茂之），“谓兵贵神速，若从水道进师，巨舰逆流，迟拙非策”。极力主张由陆路径趋南京。他自己为配合进攻南京，唯恐后期，命士卒下船于两岸芦苇中昼夜牵缆，六月二十八日到达南京观音门下。不料，成功大军并未登陆，仍旧乘船由水路进发。煌言所部先已改用较小的沙船，尚须索挽而行，成功所统多系海舟，行动迟缓，两军距离越拉越大。七月初一日，清南京守军见煌言所统前锋水军孤立无援，乃发快船一百余艘出上新河顺流拦击煌言军。张军因兵少受挫，但清方知道郑成功大军在后，不敢恋战。煌言集结所部兵船仍游弋于南京附近江中，派出使者招徕各州县。当时，清朝南京一带兵力单薄，江南各地士绅心念明朝者颇不乏人。他们听说海上义师大举入江，不少人起而响应。煌言在南京城下江中失利后，停舟于江北浦口，浦口清军百余骑竟在七月初四日从北门逃遁，煌言部下七名士卒即由南门入城。次日（初五日），成功亲统大批舟师进抵南京城下江中的七里洲，同煌言会商攻取南京。这时，传来了芜湖等地官绅纳降归附的消息，郑成功认为收取上游郡县既可以收复失地，声张兵威，又可以堵截湖广、江西等地顺江来援的清军，就请张煌言率领舟师西上，自己负责进攻南京。这以后两人分兵作战，用张煌言的话来说：“幕府之谋，自此不复与闻矣。”
七月初七日，张煌言到达芜湖，部下兵不满千，船不满百。他以延平郡王郑成功的名义发布檄文告谕州县：
昔五胡乱夏，仅一再传而灭。今东虏应谶，适二八秋之期。诚哉天道好还，况也人心思汉。慨自李贼倡叛，神京陆沉。建酋本我属夷，屡生反侧，遂乘多难，窃踞中原。衣冠变为犬羊，江山沦于戎狄。凡有血气，未有不痛心切齿于奴酋者也。本藩奉天倡义，代罪吊民，卧薪尝胆，法古用兵。生聚教训，已逾十年。正朔难偏，仅存一线。兹者亲统大师，首取金陵，出生民于水火，复汉官之威仪。尔伪署文武将吏，皆系大明赤子，谁非中国绅衿。时穷势屈，委质虏廷，察其本怀，宁无隐忍？天经地义，华夷之辨甚明；木本水源，忠孝之良自在。至如辽人，受我朝三百年之豢养，遭逆虏三十载之摧残。祖父既受其刑毒，母妻甚被其宣淫。尔二三孤儿，尚为旗下之奴；百千弱女，竟作胡中之妇。报仇雪耻，岂待异时；归正反邪，端在今日。则张良报韩，先挥博浪之椎；朱序归晋，遂成淮淝之捷。或先机革面，或临敌改图。以全省全部来归者，不吝分茅裂土；以一邑一镇来归者，定与度地纪勋。或率兵而至，则论其众寡而照数授职；或洁身而来，则就其职掌而量材超擢。若蒙古、女真，世受国家抚赏之恩，原非一类，共在天地覆载之内，亦有同仇，无怀二心，视之一体。不但休屠归汉，名高日；且如回纥扶唐，烈光叶护矣。本藩仁义素著，赏罚久明。先机者有不次之赏，后至者有不测之诛。一身祸福，介在毫芒；千古勋名，争之顷刻。师不再举，时不再来，布告遐迩，咸使闻知。敬哉特谕。
檄文以先声夺人的政治攻势来弥补自己兵力的不足。这一策略果然收到极大的效果，“江之南北相率来归。郡则太平、宁国、池州、徽州；县则当涂、芜湖、繁昌、宣城、宁国、南陵、南宁、太平、旌德、贵池、铜陵、东流、建德、青阳、石埭、泾县、巢县、含山、舒城、庐江、高淳、溧水、溧阳、建平；州则广德、无为以及和阳，或招降，或克复，凡得府四、州三，县则二十四焉”。进军过程中，由于部分清军归顺和义勇参加，兵员也不断增加，“水陆兵至万余”。张煌言孤军深入竟然取得这样巨大的成果，原因主要有三个：一是清朝在长江下游的兵力单薄；二是各地绅衿百姓不忘明室；三是煌言治军纪律严明，所到之处秋毫无犯。史籍记载，张煌言驻军于芜湖时，“一兵买面价值四分，止与十钱。店主哄起白张，张问兵，曰：‘诚有之，时无钱耳。’张曰：‘汝食大粮，何云无钱？’将蓝旗一面投下，曰：‘拿下去！’左右缚兵，兵问故，曰：‘张爷令斩汝。’兵大惊曰：‘吾罪岂至此乎？容吾回禀。’张曰：‘吾有谕在外，即一钱亦斩，况四分乎？’遂斩之”。煌言自记：“予之按芜邑，兵不满万，船不盈百，惟以先声相号召，大义为感孚，腾书荐绅，驰檄守令，所过地方，秋毫无犯，偶有游兵阑入摽掠者，即擒治如法。以故远近壶浆恐后，即江楚州中豪杰，多诣军门受约束，请归祃旂相应。”张军纪律严明，受到百姓广泛欢迎，士大夫更以重睹汉官威仪为盛事。史载：“寇之入宣城也，谒文庙，坐明伦堂，博士诸生儒冠洁服，不期而会得数百人。荐绅执事，威仪称盛。”这些事实都说明当时反清复明势力的社会基础还相当大，郑成功在南京战败主要是用兵不当，不能归因于清朝统治已经基本稳固，把郑成功、张煌言发动的长江战役说成是注定要失败的军事冒险。
七月二十四日，郑成功在南京大败，随即主动放弃镇江、瓜洲，仓促退出长江。当时，张煌言正在宁国府（府治宣城）接受新安（即歙县，徽州府治）来降的使者，突然得到南京战败的消息，立即赶回芜湖。他鉴于自己的军队已经收复芜湖、池州、宁国、太平一带地区，但兵力不足，就派了一个名叫松隐的和尚带着帛书由间道去寻找郑成功的行营，信中写道：“胜败兵家常事，不异也。今日所恃者民心尔，况上游诸郡邑俱为我守，若能益百艘来助，天下事尚可图也。傥遽舍之而去，其如百万生灵何？”可是，郑成功部主力迅速撤出长江，煌言的帛书根本无从寄达。我们固然不能说如果郑成功在南京城下战败后，留守镇江、瓜洲整顿部伍，并且按张煌言的要求派出一百艘战船增援张军，长江战役就将转败为胜；但有一点是可以肯定的，郑成功既然在兵至南京时再三敦劝张煌言率部收取上流州县，兵败撤退时至少应当通知并等待张军回航后一道东下。从张煌言出险后所作《北征录》中清楚地表明郑成功退出长江时并没有告知张煌言，这无异于置张军于死地。煌言云：“初意石头师即偶挫，未必遽登舟；即登舟，未必遽扬帆；即扬帆，必且据守镇江。余故弹压上流不少动。”按当时形势分析，郑军在南京城下陆战大败，江中舟师的优势仍然是显而易见的，在清方组织重兵进攻镇江、瓜洲以前，完全没有必要那样匆促撤退。郑军撤出南京以下水域，使处于芜湖等地的张煌言部陷入极端困难的境地。清两江总督郎廷佐等人认定这是消灭孤立无援的张军的最好时机，他们一面调集水、陆军切断张军出海退路，“江中虏舟密布”，“百计截余归路”；一面写信招降，遭到煌言坚决拒绝。八月初，张煌言得知清安南将军固山额真明安达理带领的一支军队为援救南京由荆州乘船东下已经到达安庆，己部已处于东、西夹攻之中。在同部将商议后，煌言决定移舟西上，迎战缺乏水战经验的荆州清军，然后进入江西鄱阳湖，另辟抗清局面。八月初七日，张军在安徽繁昌、荻港、三山江西与明安达理所统清军相遇，双方互有伤亡。这天夜晚，明安达理因为不知道南京已解围，急于东下，发炮起航。煌言部下将士早知退路已断，军心不稳，半夜听见炮声轰然，以为是清军劫营，各自解缆开船，有的返回芜湖，有的前往巢湖，业已溃不成军。天亮以后，湖广清军已东下南京，煌言点检部下兵将寥寥可数，“江西之役，已成画饼矣”。煌言为避免在长江中被清军歼灭，把所乘海船凿沉，准备换坐小舟由水道入巢湖。有内地复明人士向他建议，巢湖入冬水涸，难以长期坚持水战，不如舍舟登岸，直趋皖、鄂交界的英山、霍山地区，这一带绅民曾长期据险抗清，可以同他们会合坚持斗争。煌言接受这一意见，下令焚毁船只，率众登陆，取道桐城前往英、霍山区。由于张军长期在海上作战，不习惯走山路，又携带许多家眷辎重，一天才走三四十里。八月十七日，行至霍山县阳山寨下，“寨在山巅，可容万人，饶水泉，向多义旅”。可是，这时盘踞该寨的褚良甫早已接受清方招抚，又听说郑成功大军已败，坚决拒绝煌言部众入寨。煌言进退失据，部下在清军追击下，四窜山谷。他身边只剩下两名随从，在地方义士的掩护下改装易服，由山路趋安庆、建德、祁门、休宁、衢口、淳安、遂安、义乌、天台、宁海抵海滨，历时近半载，行程二千余里，艰苦备尝，终于回到了海上义师军中。