4月28日，庞大的郑军舰队又一次逼近了定海，定海炮城清军总共不过500人，居然敢开炮阻拦庞大的郑军舰队，结果立刻被攻灭，300人被俘虏后投降，定海炮城被焚毁，城内停泊的100多艘战船以及横亘在江面上的障碍物“滚江龙”也全部被摧毁。五月初四，郑成功到舟山烈港，开始安排进入长江的战斗。17日，郑军由舟山到达羊山，18日到崇明，19日抵达吴淞口，23日郑军到达永胜洲，由于永胜洲内“不堪避风”，不久又移到顺江州，精锐军士乘坐小船上岸筹粮。
郑成功强调在长江地区的的军纪，敢于不听命令，胡乱抢劫者一定会被处死“若江南，敢有故犯者，是真真无王法，目无天道，目无本藩，明明欲做盗贼，不肯做大事；本藩安用管此顽冥之将，管此顽冥之兵为也？如有违令，断必尽法而行，通船通队，尽行枭示，该管大小将领尽行枭示统领一体连罪，决无姑恕！”当然啦，对于士兵们也不是没有留出余地“江北地方，准其取粮，准其坐船至于江南地方，务要一草一木不动，伙兵水 捎不准上岸，不准坐船微如火柴，亦就江北取去，供江南之用，使禁令得以划一”，但其实不得不说，郑成功在后期的治军手段确实是越来越残酷了，后来在台湾迎战荷兰人，军中乏粮，有士兵主动投降荷兰人，就曾经提到过“国姓爷经常处死很多人”这点对比先王实录可以得到确认。
6月1日，郑军到达江阴县城，伙兵下船筹集粮食，砍柴，准备物资，诸将原本准备攻城，又恐被小县城耽误时间，于是放弃江阴，继续向南京进发，6月14日到达镇江、瓜州附近的焦山塔。水道两岸分别有有谭家洲炮台与瓜州柳堤炮台，江面上又有滚江龙把截。
郑成功迅速作出部署，一部兵马袭击镇江谭家洲炮台“右提督、前锋镇督辖下镇营官兵船只，分取镇江、潭家洲大铳”“张兵部、陈文达等并水师一号船只，俱到谭家洲放炮，以便右提督、前锋镇、中冲镇、左冲镇、宣毅后镇等 陆兵登岸，杀虏夺炮”郑成功则指挥大军向瓜州发动进攻“亲军并中、后、左各提督、左先锋等镇，跟本藩七中军船前行，进取瓜州”停泊在江面上的舰队发炮掩护“阮前镇、李顺、袁起 震及正副铳并左右武卫、左右虎卫、五军、中，后，左提督、右先锋等铳船并水师船只，俱到瓜州放炮，以便陆兵登岸，进取杀虏”，将放在船上的火药分给别船配载，以防止清军反击的炮火引爆船上的火药，造成不可弥补的后果。又派遣善于潜水者，摧毁横亘在江面上的“滚江龙”，攻城所用的巨炮必须紧跟郑成功大军前进。
4月15日，战役正式开始，郑军迅速摧毁了江面上的“滚江龙”，又焚烧了满洲木浮营，所谓的木浮营就是江面上的木城，木城用大杉木板钉围，兵五百名驻守其内，拥有大炮四十门，火药火罐不计其数，江日升记满洲木浮营“木浮营者，用大杉木结排，另用木为栅，内架大炮十余门，从上流压下，船遇之，一击立碎”，结果此时也被摧毁。
16日早上，郑军向瓜州城发动全面进攻，清操江知府朱衣助、游击将军左云龙（原左良玉部将）领满汉兵马数千人出城迎击，双方隔一小港，互相发炮射箭攻击，郑成功令“左右武卫居中，中提督、左先镇居左，左提督、五军居右，令后提督抄进瓜州之后，埋伏扬州大路，以绝援虏，并防剿杀败虏”，猛人左冲镇周全斌“挥兵下水，直渡小港；水深铁重，兵从水底行，没顶，多溺死。突上岸，守兵不意海兵 至，惊骇，全斌直冲其阵”，注意这里是穿铁甲下水，郑军士兵穿着铁甲下水直接游到了对岸，由于铁甲十分沉重，士兵们基本上就等于在水下行走，很多人因此在水中丧生，但剩下的人勇往直前，上岸之后依旧猛冲清军，清军一见敌人居然从水中冒出，惊溃，郑军趁机全面进攻，左云龙在大来桥下被斩首，朱衣助想要领败兵退入城中，但郑军正兵镇韩英、左先锋杨祖等已先登上城墙，瓜州满城奔溃，清守军被杀者的尸体“沟井皆满”，侥幸逃出瓜州城的清军又遭到甘辉的截杀，死伤惨重。
与此同时，谭家洲炮台也被明军摧毁，清军数十门大炮被明军夺取，明军又攻取“满洲木城”三座，清军一败涂地。
操江知府朱衣助领满洲八旗兵数十人躲在衙门之中，结果被入城的郑军活捉，除朱衣助外，其他人被就地处斩，朱衣助被押往郑成功处，旋即投降，南京战役开始之后，派人偷偷去接家眷，但被清廷捕获，朱衣助又自郑军中逃回，被清廷逮捕治罪。被击毙的清将除左云龙之外，还有太平右营游击贾质、太平左营游击晋绅、宁国营守备贾大第、太平营守备赵维新、池州营把总卢邦柱、把总翟文进、三江营把总柳春、瓜洲营把总高桂等数十人，镇江巡江营守备罗明升也被杀死，清守军几乎全军覆没，少量的残兵败将侥幸逃回南京，也因为惊吓过度而不能继续作战。
瓜州之战可以说是明清长江战役开始之后清军第一场巨大的灾难，19日，庞大的郑成功舰队先分兵进攻芜湖，牵制芜湖的清军水师，随后便逼近镇江南岸的七里港，镇江之战即将开始。