Juan Mauricio de Nassau regresó a Holanda en 1644, destituido por la Compañía Neerlandesa de las Indias Occidentales, que no estaba conforme con los beneficios de la colonia, a pesar de que Nueva Holanda producía unas 20.000 toneladas de azúcar que se exportaban a Ámsterdam. Sin embargo, la marcha del gobernador y la subida de impuestos pronto provocaron el descontento de los colonos portugueses que habían permanecido tras la conquista holandesa. En 1645 se produjo la Insurrección Pernambucana, en la que participaron colonos, nativos y esclavos negros. Olinda fue conquistada por los rebeldes, que pronto recibieron apoyo del reino de Portugal, recién separado de España, y cuando Inglaterra declaró la guerra a Holanda, los holandeses perdieron la posibilidad de recibir ayuda desde Europa. En 1654 los holandeses fueron definitivamente vencidos y expulsados tras la segunda Batalla de los Guararapes. Amenazando con invadir de nuevo la colonia, Portugal y Holanda llegaron a un acuerdo en la que los holandeses renunciaban a sus posesiones en Brasil a cambio de un pago de 4 millones de cruzados.