嘉庆十一年(1806)正月，李长庚率闽浙水师援台。因鹿耳门为义军沉船所阻，命金门总兵许松年、澎湖副将王得禄率小舟从南北汕大港门进入内港，乘夜以火攻袭击义军船队。蔡牵战船被焚20余艘，退保洲仔尾。二月，清军水陆夹击洲仔尾，义军陆上营寨被毁，船队被困。初六日，风潮骤涨，沉舟漂起，蔡牵乘机率战船30余艘夺鹿耳门而出，退回闽东水溪、大全休整，“装篷镡洗”，补充粮、药。清军在鹿耳门获胜后，加紧对岛上义军进行反击。义军连连失利，淡水、凤山等要地先后失陷。三月，钦差大臣、广州将军赛冲阿领援兵抵台(清廷命广州将军赛冲阿领兵援台后，认为“福建水陆官兵七万有余，调渡台湾者不过三四千”，难以对付二万义军，又令成都将军德楞泰“调四川兵三千赴剿”，德楞泰又秦准从两湖、两广、山东各调兵二千人随行。另调吉林、黑龙江兵赴闽参战。但因台湾战事基本结束，后者未见抵台)。五月，蔡牵再率船队赴台，进攻噶玛兰(今宜兰)、鹿耳门均受挫，遂放弃台湾，撤回闽浙沿海。
由于清廷逮治闽浙总督玉德“协剿”不力罪，闽浙沿海实行严格的坚壁清野，蔡牵船队的粮饷硝药得不到补给，船炮得不到修理，只得分散游击。此后，与清水师多次交战中，互有胜负。
嘉庆十二年(1807)十二月，李长庚侦知蔡牵行踪，即与福建水师提督张见升合围蔡牵于南澳东南之黑水洋。蔡牵在数倍于己的清军围攻下，奋起抗击，船艇大部被毁，最后仅存三艇。当蔡牵坐艇后梢被李长庚坐船挂住，清副将印得方跃上艇时，蔡牵镇定指挥，迅即以尾炮击倒李长庚。水师各船见主帅身亡，顿时惊散。张见升“不战，遽引舟退，牵得以逸安南”(黄鸿寿。因此，张见升被逮往京城问罪。
嘉庆十四年八月十七日，凌晨，蔡牵义军们仍在大海的摇篮里酣睡，李长庚的旧部，福建水师提督王得禄、浙江水师提督邱良功奉朝庭命令，一同带领近百艘霆船，浩浩荡荡地出现在舟山海域上。清军舰队排列整齐，气势磅礴。水澳一战，官军惨败，这次清军是有备而来的，出发前两师皆对天发誓要为李长庚报仇，如不灭起义军，誓不为官。
当大军在接近义军船只时，海面上陡然异常的安静。这次朝廷捉拿“海皇帝”蔡牵是有备而来的。大军出海后，舟山海域的上空笼罩着一层灰茫茫的面纱，海面上一片寂静，无风无浪，然而宁静中却带着不祥。
突然，海面上响起了一阵战号，排列整齐有序的军船迅速分散开来，身穿灰甲的福建水师提督王得禄、浙江水师提督邱良功分率两省水师突然合击义军。义军首领蔡牵身着金甲，那在当时只有皇帝才能穿金甲上战场.。貌不惊人、出身贫困、自幼父母双亡的蔡牵本可以安分守己地当他的海盗，坐吃享用他那从贪官奸商手里掠夺来的财物，然而清政府日益**，一些奸商联合朝廷里的一些贪官用种手段来压迫百姓。于是，他毫不犹豫地率领那些流离失所的穷苦百姓起义反清，从一个穷困的渔夫到一个反清复明的义军首领，他要把清狗赶出汉人地盘，收回汉人河山。
是日，清军和义军双方激战于舟山外海，互有伤亡。但是义军惨败严重，两万多义军边拼命反击，边逃往黑水洋。
次日，蔡牵船队边战边走，傍午越过了黑水洋。
官军吸取前次战败的教训，深恐蔡牵走脱，采取“分船隔攻”的近战战术，将义军船队分别包围，使其无法互相应援，并集中围攻蔡牵携带家人的主坐艇。
一开战，起义军的船只就纷纷被官军炮火击中，伤亡惨重。
王成禄和邱良功的两艘官军霆船趁势认准蔡牵一家所在的战船，形成左右合围之势。
邱良功首先逼近蔡艇，两篷交结。蔡牵即以碇猛击邱船，并以矛刺伤其左髅。邱良功身伤船坏，王得禄继又冲上。
蔡艇弹丸用尽，遂以银元用炮子，击伤得禄额、腕。
王得禄遂令向艇上投掷火斗、火罐，并靠上蔡艇。蔡船尾楼着火、清军跃上艇。
此时，蔡牵的左臂已受重伤，绑着一块沾满血迹的破帆布；右手握着一杆打鱼用的大铁耙，指挥剩下的五、六个兵士与强行登船的官军决一死战。
王成禄也是福建同安人，他用闽南话对着蔡牵嘶叫着：“海贼蔡牵，现在投降还来的及，不然会连累你查莫人（老婆）和夭寿子（儿子）一同灭亡！”
蔡牵闻声，气急败坏地回骂道：“筛你娘，令爸死不投降，你也活不了。”说完左手一挥，从袖筒里飞出一把明亮的网刀，直飞向王成禄的颈部，想不到网刀被王的卫兵的盾牌无意挡住，结果只削去王的一块头皮。这一战打得非常惨烈。不久，整个渔民起义军只剩下蔡牵一家人。
“人生自古谁无死，留取丹心照汗青！”，自古以来，壮士战死沙场乃兵家常事，又何须畏惧死亡，就算死也要死得轰轰烈烈！蔡牵见妻儿神色镇定地站在自己身边，面上露出了微笑，然后毫不犹豫地燃炮。瞬间，全家人与战船一同沉入大海。
蔡牵裂船自沉，一家人和“船内伙众共二百五六十名”壮烈牺牲。其它船艇部众千余人降清。
战后，起义军的据点水澳被官军夷为平地，至今还是一片废墟。然而，从那以后，很长的一段时间里，闽东三沙、水澳一带的渔民把身穿灯笼裤，腰挂一把网刀，作为渔汉子的一种标志，同时也是纪念蔡牵的标志。
备注：网刀，原是闽东三沙、水澳一带渔民捕鱼补网割绳的传统工具。长仅三寸，大可置掌，壮如八卦鱼形样，小巧玲珑，但锋利无比。蔡牵原籍闽南同安，因不满当地霸欺压，杀掉渔霸，逃到三沙、水澳一带以捕鱼补网谋生。他在儿时就是一个打水漂的高手，能把碎瓦片在海上贴着浪峰摔出一百多米远。起义军里的其他渔民也都有这一功夫，且百发百中。
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