不顾身，击退义律。此后十天内，英舰又接连向官涌守军发动六次进攻，结果都被增城营参将陈连升等所率领的守军所击退，获得全胜。得到清政府的嘉奖。
鸦片战争爆发后，关天培督率水师，坚守阵地，并积极组织渔船、蟹艇，利用各种机会袭击侵略军。道光二十年(1840)十一月，琦善以钦差大臣和两广总督身份遣散兵勇，尽撤海防，将关天培数年来辛苦经营的虎门三道防线并木排铁链全数加以毁弃。关天培十分痛心，一再要求琦善采取抵抗措施，均遭拒绝。1841年1月7日，英军突然袭击并攻占大角、沙角炮台，副将陈连升壮烈牺牲，虎门形势十分危急。关天培与总兵李廷钰各只有弱兵数百，分守靖远、威远两炮台，请琦善派兵支援，琦善仅遣兵二百进行敷衍。2月26日，英军大举进攻虎门诸炮台，而守军才几百人，关天培在孤军无援的绝境下，决心死守阵地，他亲燃大炮，自上午十时至下午七时，与敌激战达十小时之久。敌人自炮台背后进攻，关天培身被数十创，犹持刀拚杀，最后英勇牺牲。关天培的壮烈牺牲激起了爱国士大夫的沉痛哀悼“士大夫数百人缟衣迎送，旁观者痛哭失声”。