在一個小時以后,伏波軍的登陸士兵攻占大沽口南岸殘余炮臺，并且在炮臺上清除殘余的火炮、工事等設(shè)施.
成功的攻占了大沽口南岸的炮臺之后，艦隊的士氣大振，而且這時輔助戰(zhàn)船也己經(jīng)淸理剛才海戰(zhàn)戰(zhàn)場，趕來和主力戰(zhàn)船匯合。伏波軍的輔助戰(zhàn)船都是據(jù)有相當(dāng)戰(zhàn)斗力，兼有戰(zhàn)斗和運輸功能的船只，因此輔助戰(zhàn)船的到來，也完全可以彌補在進攻南岸炮臺中受到的損失。
同時南岸的炮臺被摧毀之后，清軍的水軍基地也完全失去了一側(cè)的保護，因此成鋼也決定，將艦隊一分為二，共時向大沽口北岸的炮臺，和清廷的水軍基地同時發(fā)動進攻。
當(dāng)下艦隊立刻分開，在進攻南岸炮臺受傷的戰(zhàn)船暫時靠岸，進行搶修。同時成鋼派出三十二艘戰(zhàn)船，進攻清廷的水軍基地，自己率領(lǐng)其他戰(zhàn)船，向大沽口的北岸進發(fā)，攻擊北岸的炮臺。
這時清軍在水軍基地中停泊的各種戰(zhàn)船大約還有近一百艘，雖然都是小船，但也并非全無一戰(zhàn)之力。只是剛才中華軍的艦隊進攻南岸炮臺猛烈的火力對攻，以及最后那一下爆炸，令清軍的海軍士兵們心驚膽寒，誰也沒有勇氣再出港去與中華軍的作戰(zhàn)。
另外鄭芝龍也看得十分清楚，這一戰(zhàn)無論出不出擊都是輸，如果冒然出擊，只怕還會落得個全軍覆沒，因此不如索性放棄基地撤退，敗個干脆，這樣還能夠保住一部戰(zhàn)船，而且鄭芝龍更是不想和兒孑對陣。于是也立刻下令，所有的戰(zhàn)船都向海河里面撤退，到天津衛(wèi)去匯集。如果多爾袞要因此而怪罪自己，那也是沒辦法的事情，要殺要剮，也只能悉聽尊便了。反正自己死了，也有人會力自己報仇。以商毅現(xiàn)在的實力，完全可以擊敗清廷。
結(jié)果艦隊向清廷的海軍基地發(fā)動進攻之后，竟未遇到一點抵抗，等轟開了基地的水墻，殺入基地的時候才發(fā)現(xiàn)，原來清軍所有的戰(zhàn)船都在爭先恐后的向海河里面逃竄。
清軍的戰(zhàn)船基本都是小船，到是幾乎都可以在海河的河道里行駛，但海河本身也并不是什么大河，通過入海口之后，河道逐漸縮窄，百余艘船想一下子全部都駛進海河里逃走，根本就不可能，何況這里面還是有幾艘比較大的戰(zhàn)船。而清軍一聽到撤退的命令之后，也都立刻起錨揚帆、蕩槳擊櫓，紛紛搶著向海河里趕去，生怕自己落到了后面，結(jié)果你爭我搶，秩序大亂，不少戰(zhàn)船都互相撞碰在一起，擠成了一團，反而把本來就不寬的河道也給堵了一個嚴(yán)嚴(yán)實實。
就在這時，中華軍的船隊也殺入了淸軍的水軍基地，尾追著撤退的戰(zhàn)船趕了上來。因為這時清軍的戰(zhàn)船太過密集，伏波軍的各條戰(zhàn)船連艦炮都懶得用，直接點燃了幾個霹靂火箭的發(fā)射筒，向戰(zhàn)船堆里發(fā)射過去，結(jié)果有不少戰(zhàn)船都被霹靂火箭擊中，燃燒起火焰來。而有一些火油雖然落到水里，但由于這時戰(zhàn)船太過密集，根本就無法閃躲，明明看見了前方海面上有一團火焰，但還是身不由已的撞了上去。
而著火的船在船群中左右撞擊，又將火焰不斷向身邊的其他戰(zhàn)船上蔓延，結(jié)果沒過多久，就有二三十條戰(zhàn)船都被點著了，大火燃炸起來，映紅了整個河海交匯的水面。而著火戰(zhàn)船上的清兵們也只得紛紛跳船逃命。有些船只見實在擠不進海河里去，也只好就退了出來。但馬上又遭到中華軍各艦的炮火打擊。
有的戰(zhàn)船見勢不妙，只好降下了船帆，掛起了白旗，表示投降。不過著火的戰(zhàn)船卻將海河的入海口給堵住了，因此進入海河的戰(zhàn)船居然就這樣輕易的逃脫了中華軍的追擊。
鄭芝龍在這方面十分機靈，在下達了撤退的命令之后，自己就首先閃人，而且還沒有乘座荷蘭造的大船，而是改乘一艘三百料的小船，率先進入海河的河道中，十分平安的撤離了基地。
等到達天津衛(wèi)之后，鄭芝龍清點剩余的戰(zhàn)船，還有四十三艘，而且居然還有兩艘荷蘭造的大船，雖然其中有一艘在離天津衛(wèi)十余里的海河里擱淺了，但畢竟還是平安的逃了出來。鄭芝龍自覺得這樣的結(jié)果，對多爾袞還是能夠交持得過去的。因此就在天津駐扎下來，然后派人向北京報告。
――――――――分割線―――――――――分割線――――――――中華軍的聯(lián)合艦隊無法進入海河里追擊，只好把目標(biāo)都放在被堵在河道以外的戰(zhàn)船上，結(jié)果這批戰(zhàn)船大多都選擇了投降，只有少數(shù)幾條船誓死抵抗，但在一頓猛烈的炮擊之后，都被打得支離破碎，進水下沉，同時也震懾了其他投降的戰(zhàn)船，都不敢反抗。
中華軍的艦隊就這樣占領(lǐng)了清廷的水軍基地。隨后進攻水軍基地的戰(zhàn)船立刻分為兩部份，一部份接收清軍的投降，接管戰(zhàn)船，收隴俘虜，而另一部份則從海河的入海口方向，從側(cè)面向大沽口北面的炮臺發(fā)動進攻。
就在中華軍的艦隊進攻清廷的水軍基地時候，成鋼也率領(lǐng)著艦隊的另一部份，進攻大沽口北面的炮臺。這一部份艦隊一共有戰(zhàn)船七十八艘，成鋼還是向進攻南岸炮臺一樣，首先派出四十艘戰(zhàn)船，為第一批進攻的船隊。
大沽口北岸的炮臺實力與南岸相差無幾，但這時雙方的心態(tài)卻發(fā)生了極大的變化，聯(lián)合艦隊是乘勝進擊，士氣高漲，而炮臺清兵己經(jīng)目睹了南岸炮臺失守，心氣大跌，因此尚未開戰(zhàn)，在氣勢上就己經(jīng)先輸了一頭。而且對中華軍進攻的抵抗力，也遠(yuǎn)不及南岸炮臺那么強捍兇猛。第一批進攻的戰(zhàn)船并沒有費多大力氣，就推進到了自己的射程以內(nèi)，各艦的火炮立刻一起開動，向炮臺發(fā)動猛烈的進攻。
一但戰(zhàn)艦進入自己的射程之后，炮臺上的火力就明顯不敵，而偏偏就在這時，另一路艦隊己經(jīng)占領(lǐng)了水軍基地，并且從炮臺的側(cè)后方發(fā)動了攻擊。
大沽口的炮臺設(shè)計，都是呈半圓形，臨海的一側(cè)筑有高臺，而身后，以及靠水軍基地的一側(cè)卻是完全敞開不設(shè)防的。畢竟在身后和側(cè)后，都是屬于自己的地方，不用擔(dān)心敵人會從這里發(fā)動進攻。但卻完全沒有考慮到，一但水軍基地失守，炮臺的側(cè)后方就是門戶大開。而現(xiàn)在北岸的炮臺面臨的就是這樣的局面。
本來這時北岸炮臺就己經(jīng)處于劣勢，側(cè)后方又遭到中華軍的攻占，更是雪上加霜。而且這時基地里的艦隊都己經(jīng)撤退了，自己還死守著炮臺干什么，因此炮臺的守軍也立刻放棄了炮臺，向天津衛(wèi)的方向退去。而成鋼乘機派出登陸部隊，占領(lǐng)了北岸炮臺。
致止整個戰(zhàn)斗己經(jīng)進行了六個多小時，這一次中華軍聯(lián)合艦隊出擊的戰(zhàn)斗目標(biāo)已經(jīng)全部實現(xiàn)，一共擊沉了清軍各種戰(zhàn)船近六十艘，俘虜?shù)膽?zhàn)船多達二十三艘，其中還有一艘是荷蘭造的西式帆船。擊斃清軍約有三千余人，俘虜清軍一千三百多人，造船工匠七百余人，還有二十一名荷蘭人，十二個造船工匠，九名訓(xùn)練軍官。另外還占領(lǐng)了大沽口的南北兩個炮臺，就水軍基地也落入自己手里。盡管逃脫了一部份清軍的戰(zhàn)船，但水軍基地里的物資，以及北岸炮臺上剩余的火炮都被聯(lián)合艦隊所得，也可以說是取得了全面的勝利。
而聯(lián)合艦隊自身的傷亡是，伏波軍被擊沉戰(zhàn)船三艘，為一艘巡洋艦，二艘護衛(wèi)艦，受傷戰(zhàn)船五艘，為二艘巡洋艦，二艘驅(qū)逐艦，一艘護衛(wèi)艦，人員戰(zhàn)死九十七人，受傷一百一十七人。鄭成功的艦隊被擊沉戰(zhàn)船三艘，受傷戰(zhàn)船四艘，人員戰(zhàn)死一百三十三人，受傷一百五十二人。
當(dāng)天聯(lián)合艦隊就在清廷的水軍基地里休息。而就在第二天，天津衛(wèi)的清軍聞迅之后，派遣了兩萬人馬，趕來復(fù)奪炮臺和基地。但在中華軍水陸兩路夾擊之下，清軍被打得大敗，人馬死傷二千余人，又退回了天津衛(wèi)，只得嚴(yán)守天津衛(wèi)，然后向北京救援。
中華軍一面抵擋淸軍的反應(yīng)人馬，一面也在加緊搬運清軍遺留下來的物資，俘虜?shù)囊磺俣嗝遘姡渤蔀樽詈玫膭趧恿Α?br/>
最后中華軍在基地和炮臺里一共搜羅出來了火藥五萬余斤，糧食三千余石，生鐵一萬五千多斤，各種火炮六十七門。火槍七百五十三支。戰(zhàn)馬、騾驢等牲口兩百多頭，另外還有大量的造船用的木料、繩索、膠水、帆布、漆、油等等。而成鋼也下令，把能帶走的全部帶走，如果實在是帶不走的，就集中起來，準(zhǔn)備在撤離的時候全部銷毀。
三天以后，中華軍聯(lián)合艦隊帶著所有的俘虜和戰(zhàn)利品，從大沽口揚帆出發(fā)，返回登州，而在臨行之前，用炮臺火藥將大沽口北岸的炮臺給炸毀，然后又放了一把大火，水軍基地全部燒毀。
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