广东水师提督关天培一上任，就改筑虎门炮台，换上40门有威力的大炮，还重新安排了炮台布防，并亲自带领水师操练。经过整顿，广州的海防力量比以前强多了。
　　关天培任职时，鸦片走私活动很猖獗。他对这种事十分痛恶，又无能为力。亏得林则徐来查禁，在虎门焚烧了大批鸦片，关天培十分高兴。
　　林则徐知道，那些走私商人不会真正服从禁烟的，因此要关天培加强海防，抵抗英国海军的武装进攻。关天培钦佩林则徐禁烟的决心，全力配合林则徐的行动。
　　不久，英国果然派兵船来进行武装挑衅了。
　　1839年11月3日，两艘英国兵船向中国水师船只开炮，关天培亲自率领水师船队进行还击。在两小时的激战中，他一直站在桅杆前指挥。船上装备的3000斤重的铜炮，其杀伤力虽不及英国大炮，但也打得英国兵船伤痕累累。最后，英国兵船只得逃到外洋去。
　　第二年6月，英国派出大批军舰进攻广州，鸦片战争终于爆发。关天培在林则徐的领导下，督率水师，戒备森严。英国军舰在广州不能得手，便沿中国海岸北上。同年8月，英国军舰开到天津。清政府吓坏了，不仅不认真组织抵抗，反而将林则徐撤职查办，改派琦善为钦差大臣。
　　琦善反对抵抗英军。11月间他到达广州后，就下令把沿海防御工事拆除了一部分，连插在水底的暗桩也一根根地拔掉；还把兵船裁减了2/3，新招募来的兵勇全部遣散。关天培眼看自己数年经营的海防一下子全被毁掉，伤心万分，但又无法违抗。
　　琦善原想用这种办法讨好英国，求英国退兵。可英国侵略者无动于衷。他们觉得机会难得，便向虎门发动进攻。
　　1841年1月7日，英国20多艘炮舰载着2000多名士兵，突然袭击虎门的沙角、大角两个炮台。这是关天培布置的第一道防线，原来力量是很强的，但经过琦善的裁减，只有600多名官兵扼守。由于力量悬殊，琦善又不派援兵，最后600多名将士全部英勇战死，两个炮台先后失陷。
　　面对严重的局面，关天培决定抵抗到底。他将自己掉落的几枚牙齿和穿过的几件旧衣服，装在一只木匣子里，寄给家乡80多岁的老母亲，表示自己殉国的决心。
　　2月25日，英军进逼关天培布置的第二道防线。这道防线包括威远、镇远、靖远、横档、巩固等炮台，火力比较强大。英军为了各个击破，先集中炮火攻击靖远炮台。关天培亲自到战斗最激烈的靖远炮台，冒着炮火指挥作战。
　　为了鼓舞官兵们战斗到底的决心，关天培到那里就当众宣誓：“人在炮台在，不离炮台半步!”官兵们大受感动，当即呼声雷动，纷纷下决心跟随这位老将拼斗，宁可战死，决不后退。
　　为了加强炮火的威力，关天培命令将15门大炮排列在炮台前面，又挑选了一些最得力的炮手掌握大炮，按命令发炮。每当敌船靠近时，关天培一声令下，15门大炮齐声怒吼，炮弹直飞敌船，因此相对增强了火力。就这样，关天培和士兵齐心协力，一次次打退了英国军舰，坚持了一整天。
　　第二天下午2点多钟，天气变化，刮起了南风。英国军舰利用顺风，向靖远炮台猛烈开炮。不一会，炮台上砂石四溅，弹片横飞，守军死伤大半；关天培也负伤十余处，全身鲜血淋漓。但他仍镇定地指挥余下的士兵抵抗。人手不够，军官们一个个顶上炮手的位置。关天培自己也充当炮手，一面指挥，一面亲自燃放大炮。
　　提督的勇敢行为，激励了全体士兵。剩下的士兵不多了，但他们个个咬紧牙关，沉着应战，使敌人兵舰无法靠岸。
　　不多时，下起了倾盆大雨。中国大炮是用火点燃后发射的，火门被雨水淋湿了，就无法发射。关天培眼看无法阻挡英国军舰，赶紧派人向琦善报告，要求派出援军，但琦善拒绝发兵。
　　由于大炮不能发射，英国军舰很快逼近到炮台前面。当天晚上，英国攻上炮台，将炮台团团围住。
　　关天培的战袍已被鲜血染红。他站在炮台挥舞大刀，指挥士兵们和英军搏斗。一场惨烈的肉搏战在炮台上展开了。关天培砍倒了几个英国兵，但左臂也被砍伤。
　　正在浴血格斗时，关天培背后飞来一颗炮弹，正打中背心，穿过胸膛。这位英勇的提督，终于英勇殉国。炮台上400余名士兵，也全部壮烈牺牲。