經過一個多月的運輸之後，台灣終於有了兩千五百士兵，外加足夠的彈藥和補給。正當魏誠準備開始發起攻擊的時候，水師卻突然發現有荷蘭船過來。而此時他們隻有兩艘戰艦在台灣，一艘在大員灣外巡航，另一艘在大員灣內，其他幾艘都是小船，裝著小弗朗基炮和拋石機，隻能阻擋荷蘭人的小艇而已。
好在來的荷蘭船隻有三艘，雖然是武裝船隻，可是畢竟是商船，沒有那麼多的火炮。而且在兩艘輪漿戰艦的打擊下，這些船也無法靠近熱蘭遮城，隻好乘風南下，去他們的大本營巴達維亞了。
後來從俘虜那裏得知，這三艘船是從日本過來的。之前逃跑的荷蘭人居然穿越台灣南北，到達了北部的基隆港，把中國攻擊台灣的消息送到日本。可惜在日本的荷蘭人也力量有限，無法解救他們的同胞。
在大梁的士兵們挖圍困溝壕的時期，荷蘭人也發動過幾次反擊，想要把大梁的士兵趕得遠些。可是對於偷襲夜襲，大梁的部隊有豐富的防禦經驗。即便是沒有這種實戰經驗的官兵，他們也早就被教授了其他部隊的經驗教訓，即使初期有些慌亂，但很快就能用正確的辦法將敵人擊退。
十一月十六，攻擊正式開始。雖然熱蘭遮城不大。可是魏誠動用的炮兵部隊可是不少，六門五寸大炮專門對付南側的兩個箭堡，另外六門四寸大炮，則是對付西邊下城的兩座箭堡。還有十二門三寸炮用來對付城牆上的垛口，讓荷蘭人不能輕鬆的瞄準還擊。
由於荷蘭人在建設堡壘的時候不惜工本，外牆用了很堅硬的石塊兒，所以即便是用五寸大炮，也轟擊了三天才把堡壘的箭堡給打塌。之後五寸炮轉移陣地，用來轟擊熱蘭遮城的南側城牆，而三寸炮則負責掃蕩已經倒塌的箭堡。因為荷蘭人很頑強，他們不想束手就擒，不斷的試圖在坍塌的堡壘上重建掩體和炮位。
在南側城牆被轟開缺口之前，熱蘭遮城中的台灣總督歐沃德決定投降。雖然城中不缺食物和武器彈藥，可是作為最後屏障的熱蘭遮城都要被攻破了，他們也沒有堅持下去的勇氣了。而且巴達維亞的救援隊伍至少還要兩個月才能過來，城中的一千多荷蘭人就算是全部參與戰鬥，也堅持不了那麼長的時間。所以此時，他們除了戰死，隻有投降一條路可走了。
歐沃德很有自知之明，沒有提出什麼投降條件，唯一的請求，就是希望大梁軍兵能夠善待城中的婦女兒童。荷蘭人在得到肯定的答複之後，都換上了體麵的衣服，在規定時間，從城中有序的走出。軍隊甚至排著整齊的隊列，敲著鼓點，在指揮官的帶領下，煞有介事的搞了一個投降儀式。
魏誠當然沒有放鬆警惕。他不但對所有的荷蘭人搜身，就是荷蘭婦女也被雇來的漢人婦女搜一遍。而且他做的第一件事，就是讓歐沃德和他手下的官員和軍官一起，在士兵的監督下，檢查城堡內所有的火藥倉庫。並且從漢人百姓那裏借來幾隻狗，帶領士兵對整個城堡進行徹底的搜索，不能漏調一個敵人，也不能讓敵人的詭計得逞。