廣東水師提督關天培一上任，就改筑虎門炮臺，換上40門有威力的大炮，還重新安排了炮臺布防，并親自帶領水師操練。經過整頓，廣州的海防力量比以前強多了。

　　關天培任職時，鴉片走私活動很猖獗。他對這種事十分痛惡，又無能為力。虧得林則徐來查禁，在虎門焚燒了大批鴉片，關天培十分高興。

　　林則徐知道，那些走私商人不會真正服從禁煙的，因此要關天培加強海防，抵抗英國海軍的武裝進攻。關天培欽佩林則徐禁煙的決心，全力配合林則徐的行動。

　　不久，英國果然派兵船來進行武裝挑釁了。

　　1839年11月3日，兩艘英國兵船向中國水師船只開炮，關天培親自率領水師船隊進行還擊。在兩小時的激戰中，他一直站在桅桿前指揮。船上裝備的3000斤重的銅炮，其殺傷力雖不及英國大炮，但也打得英國兵船傷痕累累。最后，英國兵船只得逃到外洋去。

　　第二年6月，英國派出大批軍艦進攻廣州，鴉片戰爭終于爆發。關天培在林則徐的領導下，督率水師，戒備森嚴。英國軍艦在廣州不能得手，便沿中國海岸北上。同年8月，英國軍艦開到天津。清政府嚇壞了，不僅不認真組織抵抗，反而將林則徐撤職查辦，改派琦善為欽差大臣。

　　琦善反對抵抗英軍。11月間他到達廣州后，就下令把沿海防御工事拆除了一部分，連插在水底的暗樁也一根根地拔掉；還把兵船裁減了2/3，新招募來的兵勇全部遣散。關天培眼看自己數年經營的海防一下子全被毀掉，傷心萬分，但又無法違抗。

　　琦善原想用這種辦法討好英國，求英國退兵。可英國侵略者無動于衷。他們覺得機會難得，便向虎門發動進攻。

　　1841年1月7日，英國20多艘炮艦載著2000多名士兵，突然襲擊虎門的沙角、大角兩個炮臺。這是關天培布置的第一道防線，原來力量是很強的，但經過琦善的裁減，只有600多名官兵扼守。由于力量懸殊，琦善又不派援兵，最后600多名將士全部英勇戰死，兩個炮臺先后失陷。

　　面對嚴重的局面，關天培決定抵抗到底。他將自己掉落的幾枚牙齒和穿過的幾件舊衣服，裝在一只木匣子里，寄給家鄉80多歲的老母親，表示自己殉國的決心。

　　2月25日，英軍進逼關天培布置的第二道防線。這道防線包括威遠、鎮遠、靖遠、橫檔、鞏固等炮臺，火力比較強大。英軍為了各個擊破，先集中炮火攻擊靖遠炮臺。關天培親自到戰斗最激烈的靖遠炮臺，冒著炮火指揮作戰。

　　為了鼓舞官兵們戰斗到底的決心，關天培到那里就當眾宣誓：“人在炮臺在，不離炮臺半步!”官兵們大受感動，當即呼聲雷動，紛紛下決心跟隨這位老將拼斗，寧可戰死，決不后退。

　　為了加強炮火的威力，關天培命令將15門大炮排列在炮臺前面，又挑選了一些最得力的炮手掌握大炮，按命令發炮。每當敵船靠近時，關天培一聲令下，15門大炮齊聲怒吼，炮彈直飛敵船，因此相對增強了火力。就這樣，關天培和士兵齊心協力，一次次打退了英國軍艦，堅持了一整天。

　　第二天下午2點多鐘，天氣變化，刮起了南風。英國軍艦利用順風，向靖遠炮臺猛烈開炮。不一會，炮臺上砂石四濺，彈片橫飛，守軍死傷大半；關天培也負傷十余處，全身鮮血淋漓。但他仍鎮定地指揮余下的士兵抵抗。人手不夠，軍官們一個個頂上炮手的位置。關天培自己也充當炮手，一面指揮，一面親自燃放大炮。

　　提督的勇敢行為，激勵了全體士兵。剩下的士兵不多了，但他們個個咬緊牙關，沉著應戰，使敵人兵艦無法靠岸。

　　不多時，下起了傾盆大雨。中國大炮是用火點燃后發射的，火門被雨水淋濕了，就無法發射。關天培眼看無法阻擋英國軍艦，趕緊派人向琦善報告，要求派出援軍，但琦善拒絕發兵。

　　由于大炮不能發射，英國軍艦很快逼近到炮臺前面。當天晚上，英國攻上炮臺，將炮臺團團圍住。

　　關天培的戰袍已被鮮血染紅。他站在炮臺揮舞大刀，指揮士兵們和英軍搏斗。一場慘烈的肉搏戰在炮臺上展開了。關天培砍倒了幾個英國兵，但左臂也被砍傷。

　　正在浴血格斗時，關天培背后飛來一顆炮彈，正打中背心，穿過胸膛。這位英勇的提督，終于英勇殉國。炮臺上400余名士兵，也全部壯烈犧牲。