鄭成功在鎮(zhèn)江一戰(zhàn)大敗清軍，江南大震，南京城內(nèi)的守軍兵力薄弱，士氣低落，周邊各府縣投靠鄭成功的絡(luò)繹不絕。消息傳到北京后，順治帝一度驚慌失措打算避避風(fēng)頭，遭到母親一頓大罵，順治帝一氣之下拔劍將自己的御座砍成幾塊，誓要將鄭成功斬落馬下。冷靜下來后，順治帝命令安南將軍達素、固山額真索洪等人率領(lǐng)一萬多八旗兵從北京南下支援，但遠(yuǎn)水解不了近渴，南京的守軍還得靠自己。

對鄭軍而言形勢是一片大好，鄭成功手下的得力干將甘輝建議趁清軍新敗，士氣低落之際，從陸路日夜兼程直取南京，正所謂兵貴神速。

然而，鄭成功并沒有采納他的意見，而是決定走水路，一直到7月7日才來到南京觀音門外，讓眼巴巴等著他來會師的蒼水先生——張煌言大為失望，氣得他就差指著鄭成功鼻子罵了。

不過，選擇陸路還是水路其實不是最重要的原因，因為鄭軍耽擱了好幾天在戰(zhàn)后安置和攻打南京的謀劃上，直到7月4日才從鎮(zhèn)江出發(fā)，如果立刻動身，無論走陸路還是走水路，四五天內(nèi)必能到達南京城下。然而磨磨蹭蹭的鄭軍卻足足用了十多天，清軍抓住了這幾天寶貴的時間將城外靠近城墻的房屋燒毀，掃清了視野和射界，儲備糧食物資，做好了守城的準(zhǔn)備，攻取南京城的第一個戰(zhàn)機就這樣錯過了。

7月10日，鄭軍自儀鳳門登岸，在獅子山扎下83座營盤，展開對南京的圍攻。第二天，鄭軍截獲到清廷提督管效忠的塘報，鐵人軍在他筆下簡直就是人形高大，“海師二十余萬，戰(zhàn)船千余艘，俱渾身是鐵，箭射不透，刀斬不入”，看罷塘報鄭成功大喜，看來清軍已經(jīng)喪膽，攻下南京指日可待。

城內(nèi)清軍的情況確實十分危急，雖然南京城墻高大厚實，城防十分堅固，但是守軍的兵力實在是太少了。從順治二年開始，清廷額定的駐防八旗兵只有2000人，加上綠營兵也不過只有10000—15000人而已，要防守如此廣闊的城墻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。鄭軍只需通過幾次試探性攻擊，找出清軍防守的薄弱環(huán)節(jié)，就可集中力量一舉突破。

為了爭取時間，清軍將領(lǐng)們給鄭成功修書一封，說清朝軍法實在嚴(yán)酷，守不到30天的話要滿門抄斬，希望多寬限幾天，30天期滿我們就撤出。不過鄭成功可是久經(jīng)沙場的老將，這封信到底能起多大作用，清軍一點都沒譜。接下來的幾天里清軍緊張地盯著鄭軍的一舉一動，不過左等右等就是不見鄭軍來攻城，莫非鄭成功真的上當(dāng)了？

其實，真正的原因是鄭軍的兵力不足，攻堅能力不強。鄭軍雖有三四萬的兵力，但并不足以完全包圍寬廣的南京城，鄭軍集中在南京城的西北面和北面，南面及秦淮河一帶并未駐軍，一旦攻城時清軍從其他城門殺出，對鄭軍是極其危險的，當(dāng)年鄭成功在攻打福州城時就吃過這樣的虧，被清軍伏兵殺了個措手不及。

此外，鄭軍以往攻克的大多是防務(wù)空虛的小城，在攻打漳州城時就曾久攻不下，等來了清軍援兵，讓煮熟的鴨子飛了，似南京這般地勢險要、城防堅固的雄城，強攻的風(fēng)險實在是太高了。況且私下里和鄭成功交好的松江提督馬進寶雖然聲稱要來歸附，但并沒有給他準(zhǔn)信，看樣子在靜觀其變。

思來想去，鄭成功認(rèn)為只有圍困逼降是最保險的，他斷定清軍支撐不了多久，南京陷落只是時間問題，無論甘輝怎么好說歹說勸他盡快開始攻城，他都置若罔聞。

就在鄭軍等待的同時，清軍可沒有閑著，一邊抓緊儲備糧草，置辦武器，搜集整修船只。一邊加緊調(diào)遣周邊州縣的守軍來援，從貴州返回北京的八旗兵接到南京告急的消息，立刻由荊州乘船40艘趕到南京，至7月15日已有近五千人的援兵進入城內(nèi)，至此城內(nèi)守軍已有近兩萬人的兵力，實力得到很大加強，形勢對鄭成功而言是愈發(fā)不利了，沒有盡快開始攻城是鄭成功第二個嚴(yán)重失誤。

遲遲沒得到攻城命令的鄭軍，軍紀(jì)開始渙散，駐扎在儀鳳門外的鄭軍前鋒鎮(zhèn)士兵猶如野外郊游一般，甚至跑到河邊撒網(wǎng)捕魚。7月16日，清軍眼見機不可失，從儀鳳門殺出對鄭軍前鋒鎮(zhèn)發(fā)起攻擊，鄭軍經(jīng)過奮戰(zhàn)后將清軍擊退。雖然打退了清軍，但聽說前鋒鎮(zhèn)官兵在撒網(wǎng)捕魚的鄭成功很是擔(dān)心，便派人去詢問前鋒鎮(zhèn)指揮官余新是怎么回事，這余新是個天不怕地不怕的人，大話張口就來。聽了余新的回話鄭成功還是不放心，警告他別畫虎不成反類犬，不然就砍了他腦袋祭旗。

狠話都說到這個份兒上了，余新還是不當(dāng)回事，鄭成功本來準(zhǔn)備調(diào)遣左提督翁天祐加強儀鳳門的防守，但余新?lián)乃麃頁尮Γ蜞嵆晒ε男卮蚨堑乇ＷC自己的營盤嚴(yán)密如鐵桶，清軍絕不敢來犯。該放手一搏的時候卻小心謹(jǐn)慎，該小心謹(jǐn)慎的時候卻聽之任之，本打算加強儀鳳門防守的鄭成功輕信了余新打消了主意，犯下了南京之戰(zhàn)不可挽回的錯誤。

做好出擊準(zhǔn)備的清軍可不會再跟鄭成功客套了。清軍統(tǒng)帥郎廷佐、喀喀木心底雪亮，要集中兵力擊破鄭軍主力，必須先殲滅儀鳳門、鐘阜門外勢單力孤的鄭軍前鋒鎮(zhèn)、中沖鎮(zhèn)，以免和鄭軍主力交戰(zhàn)時分散清軍為數(shù)不多的兵力。7月23日，清軍派出滿洲八旗兵阻擋鄭軍來援，總兵梁化鳳率領(lǐng)綠營兵從儀鳳門、鐘阜門、小東門殺出，清軍擺開火炮轟擊鄭軍的營地，掩護大隊人馬直沖鄭軍營盤，鄭軍從木柵內(nèi)開炮，投擲火罐拼命阻擊清軍的進攻，但在清軍一浪高過一浪的猛攻下鄭軍救援不及，兵力單薄的前鋒鎮(zhèn)、中沖鎮(zhèn)全軍覆沒，余新也被抓去做了階下囚。這一天對清軍來說可謂雙喜臨門，不僅殲滅了鄭軍兩個鎮(zhèn)大挫了鄭軍的銳氣，而且又有五百八旗兵來援，軍心更加振奮。

奪取了城外陣地后，清軍出城駐扎，準(zhǔn)備傾巢出動和鄭軍決一死戰(zhàn)。鄭成功意識到了戰(zhàn)況的兇險，果斷放棄攻城將全軍收縮于觀音山一帶，在山四周扎下營盤。在山下的是戰(zhàn)斗力最強的左武衛(wèi)和左虎衛(wèi)鎮(zhèn)，中提督甘輝和五軍戎政張英率部埋伏在山谷中，左先鋒鎮(zhèn)、援剿右鎮(zhèn)等部隊屯駐在山上，山后大路由后提督萬禮和宣毅左鎮(zhèn)負(fù)責(zé)，右提督、宣毅后鎮(zhèn)、正兵鎮(zhèn)準(zhǔn)備由水路包抄清軍后路。

鄭成功的計劃是依托居高臨下的有利地形，背靠江邊的龐大艦隊將城外的清軍一舉殲滅。然而鄭成功又錯了，南京是清軍的主場，自1645年以來清軍在此駐扎十余年之久，非常熟悉當(dāng)?shù)氐牡匦?，鄭成功依山部署反倒給了清軍千載難逢的勝機。

總督郎廷佐只留下全軍十分之一的兵力守城，其余人馬由昂邦章京喀喀木和梅勒章京噶褚哈率領(lǐng)，傾巢出動與鄭軍決戰(zhàn)。八旗護軍、滿洲兵、蒙古兵、八旗漢軍、綠營兵共同編隊，陸上分為三路，水上另有一路，在黑夜的掩護下迂回到觀音山戰(zhàn)線的后側(cè)。

7月24日一早，清軍全線發(fā)起猛攻，正白旗、鑲紅旗、鑲白旗披甲兵攻打觀音山東北、正東、東南、正南、西南、西北六面，正白旗護軍、正藍(lán)旗蒙古兵、鑲藍(lán)旗漢軍攻打觀音山西面，另從每旗抽一名章京，每牛錄抽一名披甲兵攻打觀音山北面，水路由管效忠率領(lǐng)滿洲八旗兵和綠營兵出擊，攻打鄭軍水師。

山上、山中、山下的鄭軍被清軍分割包圍，情況十分危急。更為嚴(yán)重的是在這緊要關(guān)頭鄭軍沒有鄭成功的號令誰也動不了，山上和山下相距過遠(yuǎn)又無法聯(lián)系，只能被動挨打。清軍抓住戰(zhàn)機首先猛攻山上的左先鋒鎮(zhèn)，在火炮的掩護下清軍騎兵下馬步戰(zhàn)向山上猛攻，三次強攻都被鄭軍打退，眼見戰(zhàn)況不妙，鄭成功急忙派出右沖鎮(zhèn)、右虎衛(wèi)鎮(zhèn)趕往支援，但兩鎮(zhèn)還在山路上掙扎的當(dāng)口，山上守軍就已全軍覆沒了。

山上的鄭軍被消滅后，在山谷中待命的甘輝、張英兩部人馬成了甕中之鱉，清軍從山上沖下將兩部人馬團團圍住，雖然鄭軍仍在拼命奮戰(zhàn)，但終究改變不了敗局已定的事實，血戰(zhàn)中張英中箭身亡，眼看清軍張弓搭箭，自己也要被射成刺猬，甘輝趕緊向清軍士卒大呼我可是甘國公，把我抓去請功大大的有賞，才暫免一死。

山上、山谷中的鄭軍各部被殲滅，山下的鄭軍自然也無法幸免，“刀槍不入”的左虎衛(wèi)鎮(zhèn)鐵人軍奮力抵擋清軍怒濤般的攻擊，但獨木難支終于潰敗，士兵們像沒頭蒼蠅似的往江邊逃去，但江邊并沒有可以逃出生天的船只，不少鄭軍勇士投江而死，僥幸沒死的抓著身邊夠得著的漂浮物浮水而逃。

把守山后大路的后提督萬禮和宣毅左鎮(zhèn)情況也好不到哪去，他們同樣遭到清軍的夾攻戰(zhàn)至全軍覆沒，萬禮陣亡。另一邊從水路出擊的清軍也如潮水般殺來，焚燒鄭軍大小船只五百余只，鄭軍水師遭受了重創(chuàng)。

眼見敗局已定，鄭成功只得無奈地下令全軍撤退，臨走前鄭成功命令參軍戶官潘庚鐘站在表示統(tǒng)帥所在的皇蓋下代他指揮，自己跑向江邊準(zhǔn)備動用水師包抄清軍之后，遏制清軍的攻勢。但一切都太遲了，殲滅了觀音山四周的鄭軍后，清軍各部向鄭成功的指揮所殺來，潘庚鐘也力戰(zhàn)陣亡。鄭軍不愧是久經(jīng)沙場的百戰(zhàn)之師，雖敗不亂，面對乘勝追擊的清軍步騎，正在撤退的鄭軍余部起初還能按照軍鼓的節(jié)拍收兵，在清軍的尾追下終于全軍大潰，剩下的戰(zhàn)斗變成了一邊倒的屠殺。

走投無路的鄭軍士卒沒命地向江邊跑去，不少人借助木板等漂浮物才得以浮水而逃，在這危急關(guān)頭左沖鎮(zhèn)上前阻擊，擊沉清軍兩只船遏制了清軍水師的攻勢，將數(shù)千名鄭軍士兵搭救上船。但不少跑得慢的鄭軍士卒就沒那么幸運了，全都成了清軍的刀下之鬼，滾滾長江成了他們的埋骨地。

至此，觀音山之戰(zhàn)以清軍大獲全勝而告終，先后殲滅了鄭軍前鋒鎮(zhèn)、中沖鎮(zhèn)、援剿右鎮(zhèn)、后勁鎮(zhèn)、前沖鎮(zhèn)、中提督甘輝部、五軍戎政張英部、左武衛(wèi)鎮(zhèn)、左虎衛(wèi)鎮(zhèn)、后提督萬禮部、宣毅左鎮(zhèn)等部隊，其他各部想必也有相當(dāng)程度的損失，按照鄭軍每鎮(zhèn)的兵力計算，鄭軍戰(zhàn)死近2萬人，還失去了提督、總兵等高級將領(lǐng)多人，可謂是鄭成功生平之中敗得最慘的一仗。

鄭成功命令水師盡力搭救僥幸逃回的殘兵敗將，接著船隊向長江口退去，之前占領(lǐng)的鎮(zhèn)江等地先后被清軍奪回。當(dāng)船隊駛至崇明島時，心有不甘的鄭成功決定奪取崇明島作為再次攻打南京的基地。然而慘敗后士氣低落，軍心渙散的鄭軍竟奈何守城的三千綠營兵不得，無可奈何的鄭成功只好命令船隊離開崇明島返回廈門，轟轟烈烈的北伐之役功虧一簣。