順治十一年(1654年)十一月，清漳州協(xié)守、千總劉國(guó)軒欲獻(xiàn)城投鄭成功，洪旭奉命引軍接應(yīng)。因其“入城安輯，秋毫不擾”，鄭成功益重之。順治十二年(1655年)二月任戶官，四月加少師，五月改領(lǐng)水師右軍。七月，以水師總督奉命會(huì)同陸師正總督甘輝等北略浙江舟山，克之。清定海關(guān)守將張鴻德棄家來附、臺(tái)州守將馬信亦慕洪旭名攜眷來歸。順治十五年(1658年)，鄭成功大舉北伐，以洪旭兼理兵官，與前提督黃廷、戶官鄭泰留守金、廈二島。順治十七年(1660年)正月，清廷趁鄭成功新敗江南，令滿洲將軍達(dá)素統(tǒng)兵入閩，會(huì)攻金、廈二島。鄭成功集各鎮(zhèn)兵嚴(yán)密防守，以洪旭駐鎮(zhèn)海旗尾備接應(yīng)。五月初十日，洪旭會(huì)同黃廷、馬信、周全斌等，在鼓浪嶼附近大敗清海澄公黃梧所率水師，又智擒暗通清總兵施瑯之右虎衛(wèi)鎮(zhèn)將陳鵬，交由鄭成功處決。順治十八年(1661年)三月，鄭成功率師東征臺(tái)灣，仍以洪旭、黃廷佐世子鄭經(jīng)留守廈門，以兄鄭泰守金門。翌年四月，鄭經(jīng)私通乳媼陳氏生子事發(fā)，鄭成功大怒，遣人持令箭到金、廈，命斬其妻董氏、子鄭經(jīng)及孫。洪旭等不肯奉命，僅斬陳氏及孫復(fù)命。鄭成功不允，誓必盡誅，并派人到南澳密諭周全斌。洪旭與眾議曰：“世子，子也，不可以拒父；諸將，臣也，不可以拒君；惟泰是兄，兄可以拒弟。凡取糧餉諸物自當(dāng)付，若欲加兵，勢(shì)必御之�！彼焓疽忄嵦┣脖�出守大擔(dān)。由于洪旭等人堅(jiān)拒，鄭經(jīng)才得保全。

　　同年五月，鄭成功病逝。在臺(tái)諸將舉其弟鄭襲護(hù)理大將軍印，而黃昭、蕭拱辰等人則假“成功遺言”扶襲為東郡主，并分兵擬拒鄭經(jīng)。訃告和消息傳至廈門，洪旭建議：“國(guó)不可一日無君，當(dāng)先嗣位，然后發(fā)喪”；又建議迅速整兵過臺(tái)正位，以免“事久多變”。鄭經(jīng)然之。正欲整師東渡，清福建總督李率泰、靖南王耿繼茂聞鄭成功卒，遣使前來佯言議和，實(shí)謀進(jìn)犯，局勢(shì)岌岌可危。當(dāng)此內(nèi)憂外患，洪旭贊成鄭經(jīng)意見，主張“陽和陰違”，以緩清師，“俟靖內(nèi)患”，再作籌劃�？滴跞�年(1664年)，金、廈二島已被清軍攻占，洪旭隨鄭經(jīng)東渡臺(tái)灣。在澎湖踏勘諸島形勢(shì)后指出：“澎湖乃臺(tái)灣門戶，上至浙江、遼東、日本，下通廣東、交趾、暹羅，必由之路。當(dāng)設(shè)重鎮(zhèn)鎮(zhèn)守，不可茍且。倘被占據(jù)，則臺(tái)灣難以措手足�！编嵔�(jīng)然之，遂立營(yíng)壘，置煙墩、炮臺(tái)，令薛進(jìn)忠等率部守之。康熙四年(1665年)二月，聞施瑯將率舟師攻臺(tái)，洪旭請(qǐng)益兵澎湖，以固?hào)|守。并奉命從各鎮(zhèn)屯兵中抽調(diào)十分之三到澎湖增戍。后清師因遭風(fēng)未至。翌年七月，洪旭居安思危，又建議道：“今歲南風(fēng)將過，西北風(fēng)迅烈，(清師)決不敢東顧。但諸島失守，幸得東來，賴復(fù)甫(陳永華)材干，勤督開墾，集眾煮海，調(diào)度井井，業(yè)已就緒。茲又建圣廟，設(shè)學(xué)校，大興文教，將來之昌盛可指日而待也。但文事武備兩者不可缺一，慎勿以天塹足恃，遂爾偷安忘戰(zhàn)，……當(dāng)勤訓(xùn)練操演，一旦有警，便可御敵。”鄭經(jīng)采納其議，即命各鎮(zhèn)營(yíng)于農(nóng)隙時(shí)教習(xí)武藝弓矢、春秋陣法。此后洪旭又建議：東渡以來，已有數(shù)載，“諸熕船、戰(zhàn)艦悉將朽爛，速當(dāng)修葺堅(jiān)牢，以備不虞”。鄭經(jīng)也同意，即檄南、北各鎮(zhèn)，入深山采辦桅、舵，修造船艦。洪旭自遣商船到各港采購(gòu)船料，運(yùn)回臺(tái)灣興造洋船。并用所造船裝載白糖、鹿皮等物，上通日本，換回日本所造銅熕、倭刀、盔甲和永歷錢；下販暹羅、交趾等處，以富國(guó)用。從此，“臺(tái)灣日盛，田疇市肆不讓內(nèi)地”。

　　康熙五年(1666年)八月，洪旭偶感風(fēng)寒，因年老且憂勞過度，不治而卒。鄭經(jīng)大慟曰：“經(jīng)何不幸，喪此元老!”親為治喪祭奠，并以其子洪磊為史官。