到天启九年三月，南直隶、浙江、福建、广东的官府陆续发布招安海盗的通告，对仍然负隅顽抗、不愿归降的，当即派遣南海水师进行剿灭。
为了配合南居益工作，防止东海水师的组建工作受到影响，郑芝龙第一战就是北上剿灭浙江沿海的海盗。
此时，在南海水师旗舰上，郑芝龙侧后坐着南海水师指挥使司监军处的人，郑家一行人对他们是怎么看就怎么不顺眼。
特别是郑芝虎：“大哥，皇帝派这些人来不就是监视我们吗？我们在海上所得还要跟皇帝五五分，这还不如不投朝廷呢！”
郑芝龙瞪着他，说：“我们现在是不是都可以回南安，家人都不用在海上冒着危险风雨漂泊了？我们兄弟是不是都当了官，名正言顺，衣锦还乡了？还记不记得当年父亲把你我兄弟二人赶出家门了？那天我们回去的时候那些父老乡亲是怎么打着锣鼓、放着鞭炮欢迎我们的？”
“如果现在你还是海盗，回一趟老家是不是得偷偷摸摸？拿着钱财回家还要被父亲嫌弃？如果不是圣上，不是朝廷，你能有今天这样的风光吗？那朝廷给我们这些荣誉地位了，派人看着我们正常吧？要点好处不过分吧？现在不是还能名正言顺拿那些不法商人的一半吗？你嫌弃什么？”
郑芝虎被训了一顿，摸摸头：“好像也是这个理，那我听大哥的！”
郑芝龙道：“我们现在都是将领了，要指挥调度手下的兄弟战斗，不许轻易亲自上阵了，知道吗？这可是在京师时圣上特意让我告诫你的。”
郑芝虎惊奇地瞪大一双虎目：“这是皇帝特意说的？皇帝怎么还会特意关心我来着？”
“那就不知道了，反正是和圣上闲聊时，他亲口说的。”
郑芝虎点点头，沉默着思索起来。
郑芝龙的队伍原本就是东南海域最强的一支船队，拥有大大小小数百条船，组建为南海水师，也是大明实力最强的一支水师。
进入浙江水域后，海盗纷纷来投，在本地人的带路下，少数还搞不清状况、负隅顽抗的海盗很快被郑芝龙消灭或兼并，其余一些不愿投官府的海盗只好离开大明海域到别处谋生去了。仅仅十余天，浙江和南直隶沿海就一片清朗。
航行路上，发现远处出现一支船队，马上追上去截停下来。
郑芝虎带着船队的人来到旗舰上面见郑芝龙。
郑芝龙看着这些人问道：“你们可有朝廷颁给的出海凭证？”
有两位船家马上摸出一个本本交给郑芝龙，郑芝龙看完，问道：“你们是要去往何处？”
船家道：“去往日本。”
郑芝龙对手下道：“甘辉，你带一个小队护送他们两人的船去日本。”又回头对船家道：“你们有朝廷颁发的凭证，是合法商人，我自会尽力保你们平安，但是出了钓鱼岛、赤尾屿之后那就不是大明海域了，我的人也就不能再保护你们了，可明白？”
“我等明白，多谢指挥使大人！”
“属下领命！”
郑芝龙看向其他船家：“你们没有出海凭证，就是非法出海，根据大明律例，没收全部货物，全部人员关入大牢。”
其中一名船家怒道：“郑芝龙！你是郑芝龙！我可是交了三千两给你郑家，说好保我的船出海，我那船上还挂着你郑家的旗帜，现在你还要打劫我，你郑家背信弃义！”
郑芝龙看向那条海船，果然还挂着他家的郑字旗，顿时尴尬了，于是和手下一番商议。
郑芝龙对那船家说道：“我郑芝龙不是背信弃义之人，只是以前我郑家在海上行走，那是江湖规矩，现在我们已经是朝廷命官，自然要遵守朝廷律例。”
“这样，以前我收了你三千两，我们郑家也在海上保了你平安。现在朝廷的出海凭证最低也是三千两。我帮你出一半一千五百两，你自己补足另一半一千五百两，取得朝廷的出海凭证，如何？”
船家思索了一会儿，拱手道：“可以，还是郑大家讲信义！”
其他的船家一听，纷纷道：“我们也愿意出钱补办出海凭证！”
郑芝龙道：“我这是水师，不是海关，无权给你们颁发出海凭证，我给你们修书一封，盖上南海水师指挥使的印信，你们先回浙江海关去办理好凭证再出海。如果下次还让我抓到谁没有出海凭证，那就没这么好过的了。”
船家们纷纷答应。
郑芝龙一番诚实守信、讲究情义的操作很快就传开，让东南沿海商人对朝廷的信任大增，一时之间到海关办理政务的人络绎不绝。
就这样过了一段时间，南直隶、浙江、福建沿海的航海情况逐渐平稳下来，海上商务也得到有效管理，浙江海关、福建海关的税收得到极大提升。
就在郑芝龙还在浙江巡海时，刘香突然率大批船队北上攻击金门岛。留守的郑芝凤和郑芝莞坚守水寨和路上，一时间刘香也奈何不得。于是刘香派李魁奇攻击郑芝龙在台湾岛南社屯垦的人。
李魁奇带人趁夜登陆发起袭击。杨天生和陈衷纪奋起反抗，无奈力量悬殊、仓促应战，俩人皆被李魁奇所杀。李魁奇也怕郑芝龙回援，将南社值钱的器物和存储的粮食打包，又将田地作物毁坏后，匆忙撤走。
郑芝龙闻讯大怒，率大军南下发誓要消灭刘香一伙。
五月中旬，郑芝龙率部两万人，战船三百艘，浩浩荡荡进入广东水域，围剿刘香。
刘香也是非常头铁，纠集了广东沿海几乎所有不愿投降的海盗应战。
双方在广东潮州府澄海县南澳岛附近海域遭遇，南澳岛海战爆发。
郑芝龙派郑芝虎率五十艘海船进入南澳岛北侧水域，刚刚转出白牛大尖山就发现了西面一艘艘海船斩破浪潮，滚滚而来。
郑芝虎下令：“迎战！全部船只转向，把火炮亮出来！”
海船打横，展开成一字长蛇，侧面的护板打开，纷纷亮出黑洞洞的火炮。双方相隔不到一里地，侧面相对。
“轰、轰、轰……”火炮齐发，炮声震天，两支船队在海面上展开了激烈的厮杀。船上的士兵们用弓箭、火枪和炮弹互相攻击，船上的旗帜在风中猎猎作响。海浪拍打着船身，发出阵阵巨响。
海面上波涛汹涌，风浪不断。两支船队在海面上交错而过，炮火轰鸣，硝烟弥漫。郑芝虎身穿水师战袍，手持长剑，站在船头，目光坚定地注视着前方的敌人。他的脸上透露出坚毅和决心。
郑芝虎率领的水师船队展现出了强大的战斗力。整编改组后经历一段时间的训练磨合，水手们配合默契，发射火炮的流程完善熟练，每一次炮火的间隔更短，准确度也更高，不断发动攻击，给予海盗船队极大杀伤。
就在郑芝虎逐步取得优势时，有水手汇报：“将军！从北面柘林湾方向出现一支船队向我冲来。看旗帜应该是钟斌的船队。”
郑芝虎冷笑：“果然不出大哥所料。打信号弹，通知后面的船队！”
距离郑芝虎船队几海里的山背是停泊着施大瑄率领的五十条船。
施福看到郑芝虎打出的信号弹，道：“大哥，芝虎发号了。”
施大瑄点头：“扬帆，全速出发支援！”
在南澳岛西侧的刘香看到郑芝虎打出的信号弹，道：“他们肯定也有后援，杨六和钟斌不一定吃得下这支船队。杨七，给你五十条船支援杨六，一定要把这支孤军给吃掉！”
“得令！”
另一边，郑芝龙亲率船队绕行南澳岛南侧，迂回到西角山一侧堵住海盗的退路。他们刚刚转过弯，就看到南澳岛西侧海面上铺天盖地的船队。
郑芝龙下令道：“那应该就是刘香的主力所在，传令，全军准备战斗！”
传令兵用令旗传递出命令，两百条船逐渐分成三路。
郑芝龙亲率主力一百条船，直冲刘香的船队；郑芝豹率五十条向凤屿岛行驶，堵截海盗的退路；郑芝凤率五十条殿后，以防万一。
刘香见到忽然出现在身后的庞大船队，心中也是不禁有点慌乱起来，但是此时已是箭在弦上不得不发，强装镇静下令：“全员战斗，向敌人进攻！”
刘香率领的船队不甘示弱，全速起航冲入敌阵。双方绞杀在一起，两方船只互相穿梭于敌阵之中，用火炮、火枪和弓箭进行还击。整个海战场面异常激烈，火光四起，烟雾弥漫。双方的船只在海面上交织在一起，数以千计的船帆遮天蔽日，形成了一幅壮观的画面。
打到后面，双方的炮弹火药箭矢都已经耗尽，两边的船只就互相靠近，拿起武器进行跳帮作战，争夺船只控制权。
刘香这边一直想靠近郑芝龙所在的旗舰，但郑芝龙的旗舰前面一直节省弹药，并且身边有四艘福船护航，看海盗船只过来立刻攻击，让他们难以接近。南海水师其余几路船队也是这样，郑芝龙不允许指挥官本人亲自上阵厮杀，指挥官就负责指挥，旗舰就负责居中调度，稳定军心。
激战一日，南海水师就凭借更优良的武器装备和更默契的协同作战而占据很大的优势。刘香只能放手一搏，亲自带着精锐船只直冲郑芝龙旗舰，被几艘大型福船集中火力攻击，刘香被打成了肉泥，殒命当场。
那些海盗见旗舰被毁，刘香身死，再无心恋战，纷纷逃散。
广东巡抚张天麟也指挥广东水师加入战场，堵住了海盗逃跑的所有海路。海盗见状纷纷靠岸逃跑，结果岸上也有张天麟调来的惠州卫、南海卫、潮州卫和碣石卫封锁海滩陆路。
最终，刘香一伙被聚歼于南澳岛西北水域，广东海域的海盗十不存一。
郑芝龙这一战毕其功于一役，基本平定了大明东南海域的匪患。