1839年秋，一轮圆月，高挂天空，关天培偕同林则徐、邓廷祯登上沙角炮台，摆上几杯水酒，赏月思亲。面对着浪光闪耀的大海，遥想岳飞、郑成功等人的伟大业绩，3人不禁思绪万千。鉴于英帝国主义对禁烟抗不具结，战争的危险正步步临进。3人又从怀古思亲，回到现实中来，举怀结伴，共商破敌大策。
敌人早就磨刀霍霍，觊觎中国的广阔市场，企图以武力征服中国。早在1832年，英国就派出了军事间谍胡夏米对中国沿海进行军事侦察。他以传教治病为由，刺探我国沿海的政治经济军事等方面的情报。他们充分了解到我国沿海武备废驰，政治腐败的情况；各地炮台年久失修，其中有的既无架炮，也无守军。中国士兵装备简单，战船也没有什么战斗力。
除此之外，他们还测量河道，绘制河图，为侵略中国做准备。胡夏米的侦察活动，直接导致了英国军事侵略方案的形成，成为鸦片战争中英军制订作战计划的根据。1835年7月，胡夏米在致英国外交大臣巴麦尊的信中，提出了一项武装进攻中国的计划：
“照我的意见，采取恰当的策略，配以有力的行动，只要一支小小的舰队，就万事皆足了。我乐于看到从英国派出1位大使，去和印度的海军司令联合行动。武装力量可以包括1艘主力舰，2艘大巡洋舰、6艘3等军舰、34艘武装轮船，船舰载运陆上部队约600人，以炮兵队为主，以便进行必要的陆上动作也便足够了。这支武力的绝大部分，印度已经有了。花不了多少钱就可以行动起来，例如，皇家海军假定就提供以下各项：
74尊炮主力舰1艘500人
大型巡洋舰1艘300人
小型巡洋舰2艘320人
印度海军则提供：
三等军舰2艘300人
武装轮船2艘200人
加尔各答提供：
武装轮船1艘100人
需从国内派遣的：
大型巡洋舰1艘300人
小型巡洋舰2艘320人
陆上部队600人
总计2940人
这支部队足够达到我们所想望的一切目标，是毫无疑义的。
敌对活动开始时，单纯地只是对沿海进行封锁，在广州、厦门、上海、天津4个主要港口附近，各驻以小型舰队。这些行动，会在很短的时间内把沿海中国的海军威信一扫而光。并把数千只土著商船，置于我们的掌握之下。
我甚至可以这样说，而我也深深地这样相信；就在整个作战期间，只要发给中国商船通行证，还可以做很大的生意。”
1839年10月，当虎门销烟的消息传到英国伦敦后，胡夏米的方案在沉睡4年后，被拿到内阁会议的圆桌上，并很快被通过，一支派遣到中国的远征队，就以它的蓝本为依据组成。
关天培深知，侵略成性的敌人，是不会白白丢掉2万多箱鸦片的，他们必然会卷土重来，犯我海防，我们必须早为防御之策。经过详细的考察和慎密的思考，关天培向林则徐建议在虎门海口创设木排铁链，添置炮台炮位。得到批准后，他更是殚精竭智，日夜督建，以期早日完工。1839年6月，海防工程完缮后，林则徐非常高兴，连夜书写奏章，为关天培请功：
“查粤东路海口，以虎门为咽喉。臣此次亲至该处督收夷鸦片，即住在水师艇，寄碇海中，四面形势皆可了望。当经留心相度，窃见重重门户，实属险要天成，自伶仃大洋过龙穴而北，两山斜峙，东曰沙角，西曰大角，由此以入内洋。是第一重门户也，进口七里，有一山屹立中央，名曰横档，其前有一巨石，俗名饭箩排又其前小山一座，曰下横挡。海边至此，分为二支，其右一支多有暗沙，左一支以武山为岸，武山亦谓之南山，山前水深，洋船出入，皆由于此。此第二重门户也。由横档再进五里，则为大虎山，其西为小虎山，再西则狮子洋，即由黄铺进省之路。是大小虎山乃第三重门户也，此外如蕉门、芦湾山、三门口、新涌口等处，港汊旁出，岛屿固回，尚非夷船出入要津姑不是论。
以炮台言之，先有横档，南山两处，均系康熙五十六年所建，形势稍狭。嘉庆五年于沙角添建炮台一位。二十年复就横档炮台加筑月台一座，又南山炮台之西添建镇远炮台一座，各安炮40位。二十三年又于大虎山建炮1座，安炮32位。道光十年大角山又添炮台1座，安炮16位。迨十四年冬间，提臣关天培到粤适在驱逐夷人律唠啤出口之后，与前督臣卢坤商议，以大角沙角两炮台，中隔海面一千数百丈之远，两边炮火均恐不能得力，只宜作为望台，遇有应行防堵之时，放炮报信，其南山，镇远与横档3处炮台，形如品字，中隔水面300余丈，炮火可期得力。惟南山炮台地势过高炮子易于冒过船顶，其余原建墙亦俱总单薄。于道光十五年会折奏准，将南山炮台前面环筑月台，名为威远，又将镇远，横档，大虎各炮台加筑坚厚，添铸七八千斤大炮，分别安配。并于横档背面山麓及对岸芦湾山脚，续添永安，巩固炮台2座，安炮40位，20位不等，此15年以前陆续添建炮台之原委也。
维时提臣关天培即欲于横档山前海面较狭之处，创造粗大铁链，安根两岸，铁链之下承以木排，两端紧锚缆，有事则横截中流，无事即分披海畔，如门开阖，防堵益严。以经费未充，前督臣卢坤任内未及办理。邓廷祯到后，正与关天培商议筹办，旋于十八年夏间有□咭唎国夷目吗咃巡船三只窥探虎门，见海口布置森严，畏惧窜去。复经邓廷祯与关天培饮谕旨，倍谨修防。以铁链木排实为阻档夷船要具。察看威远、镇远、横档各炮台之间，海面较狭，安论排链两边，足资堵截。唯威远，镇远两炮台，虽同在武山脚下，而相距尚有里余，排链即截牛流，炮台尤宜联络。故又于威远、镇远中间，添建大炮台1座，安放大炮60位，以护排链而壮声威。此邓廷祯等现在奏办之情形也。
兹饮奉谕旨，令臣详细查察。当又移舟至武山，横档一带，流览登眺，此处本系第二重门户，最见紧严。其海面自西北量至东南，横宽270余丈至330余丈不等，所有排链两边，西北皆安根于武山脚下，其东南则第一边安根于饭萝排之巨石，第二边安根于横档山脚，俱各凿深石槽，以8000斤废炮横安槽底，炮台外加铁箍4道，上扣铁链4条，由4而并为2，由2而并为1，中间纽合，两头贯以大铁链8条，用大铁锁接扣两边，以便开阖。其木排则以大木截齐，各长4丈5尺，合4根为1小排，穿以横木2道，又以4小排联成1大排，量宽1丈6尺余寸，而底又各夹以横木6道，箝用大小铁箍200口。第一道安大排36排，大链309丈，第二道安大排44排，大链372丈。两边排链，相去约90丈，管以把总2员，无事则中间常开，以通出入，如须防堵，则关闭甚速。察看木排箍托坚固，铁链毁□精融，开合亦俱得法。其新建炮台，俯临两道排链，正成扼吮之势，平宽63丈，高1丈4尺5寸，台墙上下，横纵砌石，垛墙炮洞，则用三合土筑成，安炮60位，后围石墙90丈，高土山巅。除兵房望楼官厅，军装火药两库，尚未竣工外，其余均属完整。演试铜铁大炮，炮头均能远及对岸山根，设有不应进口之夷船妄图闯入，虽遇顺风潮涌驾驶如飞，一到排链之前势难绕过。即谓夷船坚厚，竞能将铁链冲开，而越过一层，尚有一层阻档，就令都能闯断，亦已羁绊多时，各台炮火连轰，岂有不成灰烬之理。似此重重布置，均极森严，闻黄埔及十三行出入夷人，行舟过此，皆懔然生惮心，于海防实属有益。
唯排链日被咸水泡浸，加以潮汐荡摇，即木大铁坚，亦自不能无损，若有寸铁脱扣，一木离篺，立刻即须修复。总使联成整片，百密不任一疏，论或迁就总廷，则寸节偶乖，即全局为之松劲，查提臣关天培于排链一事，久已殚精竭虑，寝食以之，而炮台工程，亦时久躬亲督造，现在文武员弁皆极认真，此后岁修事宜，均须由关天培立定章程，使将备弁兵皆谙成法。加以时常操演精熟，则海防长臻巩固，边衅永可潜消。”
关天培的一系列防务措施，在以后的反英斗争中，发挥了重要作用。
他在禁烟实践中，看到广大群众对外国侵略者“皆动公愤”，蕴藏着巨大的反侵略力量，深切地感到“民心可用”。在林则徐的指示下，帮助民间组织团练，并招募渔民和船户5000余人组成水勇，对他们加以训练，协助水师作战。这些渔民和船户熟悉河汊港湾，行动灵活，刺探敌情，收集情报，稽查烟贩，焚烧敌船，在抗英斗争中发挥了不小的作用。
1839年9月4日，英国侵略者在广东九龙洋面开炮袭击我水师，从而打响了鸦片战争的第一仗。这天下午，英国侵略者乘坐3艘军舰，侵入我九龙内海，对我正在巡逻的水师发起突然袭击，遭到我水师的坚决回击。战斗进行的相当激烈。林则徐在其《会奏在九龙洋面轰击夷船折》中，就这次战斗做了详细报告：
7月29日（阴历9月6日），“接据大鹏营水师参将赖恩爵禀称，该将带领师船3只，在九龙口岸查禁接济，防护炮台，该处距尖沙嘴约20余里，7月27日（9月6日）午刻，义律忽带大小夷船5只赴彼，先遣一只拢上师船，递禀求为买食。该将正欲传谕开导间，夷人出其不意，将5只船炮火一齐点放。有记名外委兵丁欧仕乾，弯身料理军械，猝不及防，被炮子打穿胁下殒命。该将赖恩爵见其来势凶猛，丞挥令各船及炮台牟兵，施放大炮对敌，击翻双桅飞船1只，在旋涡中滚转，夷人纷纷落水，夷船始退。少顷，该夷来船更倍于前，复有大船拦截鲤鱼门，炮弹纷集。我兵用网纱等物，设法闪避，一面奋力对击，了见该夷兵船驶来相助，该将弁等奋激之下，连放大炮轰击夷人多名，一时看不清楚，但见夷人急放三板，下海捞救。等至戌刻，夷船始退回尖沙嘴。计是日接仗5时之久，我兵伤毙者2名，重伤者2名，轻者4名，皆可医治。师船间有渗漏，桅蓬亦有损伤，均即赶修完整。嗣据新安县知县梁星源等禀报，查夷人捞起尸首就地掩埋者，已有17具，又渔舟叠见尸随潮漂淌，捞获夷帽数顶；并查知假扮兵船之船主得忌刺士，手腕被炮打断；此外，夷人受伤者，尤不胜计。
臣等查英夷欺弱畏强，是其本性。向来师船，未与接仗，只系不欲衅自我开，而彼转轻视舟师，以为力不能及。此次乘人不觉，胆敢先行开炮，伤害官名。一经奋力交攻，我兵以少胜多，足使奸夷胆落。即空趸屡驱不去，故智复萌，一炬成灰，亦可惩一儆百。”
九龙一战，广东水师旗开得胜，不是偶然的。它是关天培“排日分合操炼，以振军威；并加派弁兵，协防排练，添雇水勇，装配火器，以备随时调遣”这一系列防患之措施的胜利。它以少胜多，打出了广东水师的威风与意志，表明了中国军民不畏强暴的英勇斗争精神。
九龙战后，英国侵略者施展两面派手段，争取战争的时间，当英商船遵照林则徐的要求不带鸦片，与中国人贸易时，引起义律的不满，认为“有损监督形象。”不惜以武力进行破坏，11月3日，挑起了第一次穿鼻洋之战。
为了以武力禁止英国商船具结入口，义律调派兵舰到位于虎门30里外，各国商船具结入口到黄埔进行交易的必经之处——穿鼻洋。11月3日中午，两艘英军兵舰突然强行阻止具结商船进入黄埔。关天培颇感意外，正在查究间，英舰突放大炮，前来攻击。关天培处变不惊，临危不惧，亟令坐船开炮还击，并命令后船，协力奋进。在敌强我弱，又遭受突袭的情况下，英勇抵抗，激战1小时，打退了英舰的进攻。林则徐在他的奏折中写到：