郎廷佐见梁化凤求战态度坚决，管效忠也不反对，硕尔辉等满州将佐因受了清晨一战剌激，也是个个想请战立功，于是便点头同意。这一仗，是梁化凤自告奋勇，若胜，他这总督当然有定策统御之功；即使败了，是梁化凤轻敌冒进，于己无损。
郎廷佐起身作揖，对梁化凤和管效忠等人说道：“南京士民之安危，便要托付给诸位将军了。”
稍后，商议明日由硕尔辉、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。
次日，江宁清军精锐尽出。郑军前一日已备妥弹药，见到清军出现，立即开炮迎战，双方炮火齐鸣，喊杀震天。郑军大将杨祖没料到清军亦有不少火炮，双方于是对峙，以火炮互击。忽然，风向转变，把炮击的烟雾、沙尘都吹向郑军，一时之间视线受阻，炮击停止。
梁化凤见机不可失，挥旗吹号下令冲锋，大雅大里、佟国年等率满洲骑兵冲杀过来，声势惊人，杨祖派出铁甲精兵，但似乎训练不足或是仓促接战，不少铁人被战马一撞即倒。清军挥舞着带钩子的枣木大棍，郑军的斩马刀无法发挥效用，杨祖眼看无法阻挡骑兵冲刺，只好后退，于是清军改以强弩力射，乱箭齐飞。
郑成功在观音山上望去，只见清军旌旗飞扬，队伍前方是一群红缨头盔骑兵，很是鲜明，双方先是对峙，接着竟然是清军逐步推进，己方士兵无法招架，心里很是担忧。正在此时亲兵来报：“藩主，大桥头和江边都发现鞑子！”
“这些鞑子不怕死吗！”
郑成功大怒，发现杨祖部队已无法抵挡，节节后退，遂立即命令：“叫万禄领右冲镇、右虎卫去支援。”但是山路崎岖，无法疾行，已经来不及了，提督蓝衍身中数箭阵亡，杨祖所部于是溃败。
郎廷佐在城楼上观战，见到清军旗帜缓缓向山上移动，兴奋地对左右说道：“我家兵上山，胜矣！”
郑成功挥舞大旗指挥，命令邻近部队围堵，但因水气氤氲，视线不佳，部队看不清楚旗号，再因之前瓜镇之役有人擅自行动，到达南京后，郑成功严令“无令不许轻战”，各军不敢擅离阵地，使得郑军的优势兵力不能灵活应变，互相支持，中提督甘辉更是被困在山中，不敢擅自移防。
郑军节节失败，清军则气势正强，擅长骑射的满洲士兵由高处向下冲杀，登时郑军阵式大乱，纷纷败走。甘辉勒马大喊，欲召回四散的士兵，却指挥不动他们，清军愈围愈多，甘辉挥刀力战，手刃数十人，但左右随从也已阵亡多人。眼见大势已去，为免再增士兵伤亡，甘辉就对着清兵大喊：“勿射箭，我是甘辉，你们可擒我去请功！”清兵乍听，还无反应，待见甘辉放下大刀，才一拥而上，将他捆绑起来。
郑成功见战况不利，情势危急，命令参军潘庚钟站在指挥台的黄盖伞下，不可擅离，以免影响士气。自己领了十余骑，欲到江边，亲自命令水师从后方攻击，梁化凤见到观音山上黄盖屹立，指着对部下喝道：“擒贼当擒王，捉住郑逆者有重赏！”
大队清兵向观音山上杀来，潘庚钟严守命令死战，终被清军射杀。后提督万礼率军断后，在大桥头遭先已派驻的清兵两面夹击，亦不敌战死。主将接连地战死和被俘掳，郑军指挥失灵，虽兵力仍从，但士兵已失斗志，竟相奔往江边。
郑军陆战死者无算，但是江岸的船只和士兵仍纪律森然，梁化凤部众在各处纵火，管效忠也率领水师开炮袭击，郑军兵众扶持伤者和眷属，依序登船，前头的不躁，后方的不乱，井然有序，让清军也感佩服。然郑军水师既要保护随军眷属，又要为撤退留下后路，加上陆战战斗力不高，根本没有力量扭转形势。
仗打到这个地步，郑成功知道无可收拾，命人传令甘辉等将立即全军撤退。上了大船的郑成功回首江边，看着那黑压压的人头，和远处传来的喊杀声，不由轻叹一声，对参军陈永华道：“本藩十年心血打造的大军，竟是一招不慎惨败如此，本藩对不住将士们啊！”
一阵江风吹过，八月长江好像瞬间变得北风凛冽。
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