1841年1月，英军乘虚而入，攻陷沙角、大角两炮台，攻破了第一道防线，守将陈连升父子战死。接着英军又进攻第二道防线，这样虎门失去了屏障。此时虎门炮台只有少数兵力防守，形势万分危急。关天培再三向琦善求援，琦善置之不理。这个可耻的卖国贼唯恐防碍“议和”，不敢发兵。关天培极为愤恨，回到府中，感到除与英军决一死战而别无他法。他拿出自己积蓄多年的银两送往前线，分发给抗战将土，鼓励将士英勇杀敌，又将几件旧衣服和平日掉落的几颗牙齿放人木匣内，密封后取出文房四宝，把这些东西寄给家眷，表示了与炮台共存亡的决心。
2月26日，英军侵略军攻陷了虎门各炮台，英军向虎门大举进攻。关天培穿上战袍，手提腰刀，来到战斗最激烈的靖远炮台，站在鲜血染红的炮台上，当众宣誓：“人在炮台在，不离炮台半步！”“人在炮台在！”将士们一齐怒吼！这时南风大作，英舰乘风快速驶来，猛烈炮轰，关天培负伤。突然，一发炮弹落在炮台正中，大炮掀歪，点炮手当场炸死。关天培赶紧和将土将其扶正，他抱起一发炮弹填进炮膛，点燃大炮，命中敌船正中。炮战激烈地进行着，忽然大雨倾盆，雨水淋透火门，大炮无法发射。关天培派人向琦善求援，琦善依然拒绝发兵。战斗持续到夜晚，英军登陆，短兵相接。终于寡不敌众，一发炮弹从关天培身后飞来，穿透了他的胸膛。关天培怒目向天，悲壮地倒在血泊之中，为国捐躯。最后，守卫炮台的400多名将士，全部壮烈殉国。
他的爱国宣言
吾以死报效国家。若汝能孝奉吾母，吾目明矣。
关天培忠于祖国，忠于人民。同时他忠于真理，刚正不阿，至死不渝。这些优秀的品质值得我们今天的人去好好学习。在商品经济的社会思想道德就显得更为重要，我们要用他去武装我们我们的头脑，这样才可以担当肩上的重任。