二月二十二日，自文昌、会同撤回的清军三千五百余人途径白沙水寨，正当水寨守将试图联络这批清军里应外合夹击郑军之际，在回撤部队中占据大部分兵力的八旗马队再度发挥了其超速的机动性，再度甩开友军自顾自的逃往琼山。

八旗马队不战而逃之后，没有斗志的剩余千五清军便主动乞降。没有等到火炮到来的吴淑遂驱使新附军蚁附攻寨。白沙守军虽然两度击退这批新附军并给予极大的杀伤，但坚守水寨等待援军的信心已然彻底丧失。

二月二十三日，郑军的火炮运抵阵前，经过一番较射，郑军已经做好了强攻的准备。见到郑军炮火犀利，预感到水寨已经无法坚守的一众清军守将及部分亲军连夜乘坐不多的几艘广船、长龙逃回了大陆，群龙无首的剩余清军便在第二天一早开寨投降。简单编组了数千降军之后，吴淑除留下一个团扼守白沙以外，其余兵马马不停蹄的逼近琼州，遂在二十五日对琼州府城实施合围，约七千人的清军被包围在府城之内苟延残喘。

二月二十六日，吴淑派被俘的清军带信入城劝降，结果遭到清军的拒绝，于是郑军收罗各种木料打造云梯等攻城器械准备强攻。

二月二十八日，押解着丁、马两部三千七百余降兵的郑军左勇卫师和左龙骧师开抵琼州城下。至此，连同八千新附军在内，郑军已经集结了二万二千余人的庞大兵力以及六十余门各式火炮，一场必然血腥的攻城战即将拉开帷幕。

三月三日，在三寸半炮的雷鸣声中郑军发起第一波攻击，数千新附军在郑军的驱赶下冒着城头的弹矢先在河口河（注：即美舍河）中用沙袋填埋出十几条数人宽的通道并架设了若干座简易的箱式浮桥，接着又两度攻上城头。守城清军殊死抵抗，虽然二度打退郑军的攻势，但却在郑军支援的炮火中损失极为惨重。

三月四日，在万泉河抓捕的五千多清军俘虏在郑军的押解下也开到琼州，当即填入新附军各队，吴淑亲自向新附军训话，确保城破之后保证他们的生命。正是依靠着新附军们爆发出来的求生**以及兵力上的绝对优势，郑军在自身未付出任何伤亡的情况下于这一天的下午未时三刻夺取了顺化门（西门）外的子城。

三月五日，残余的八千多新附军分四路攻打琼州，清军疲于应对，遂在当天午时前后丢失了永泰门（东门）、靖南门。夺门而入的新附军一面顺着城墙向顺化门攻取，一面直扑知府及总兵衙门，双方在长街上捉对厮杀，血流成河。