1947年，因张灵甫战败负重要责任的李天霞，在临沂师部被逮捕，并押送至南京候审，李天霞的长官极力为他开脱，最后李只被处以“撤职查办”的处罚，没过多久就被释放，一年之后还升任军长。 李天霞出生于1907年江苏宝山，早年家境富裕，父亲经营米行，他从小在上海闹市长大，接触各种娱乐场所。14岁进入振华高等小学堂，17岁毕业后就读济南商业专门学校。1924年受老师影响阅读三民主义书籍，并在上海加入国民党。次年他南下广州考入黄埔军校第三期，名列前茅，编入第七连接受严格训练。毕业后留校任第四期步兵连排长，参与北伐作战，在会昌负伤，后转战闽浙至松江。1928年升任整编3师15团3营营长，驻守上海期间常回乡探亲。1930年任教导3师2团2营营长，转战湘鄂，并在浏阳再婚。1932年调南昌行营第一厅中校参谋，1933年任保定编练处第6团中校团副。 1934年李天霞调任江西抚州补充第一旅3团上校团长，参与对苏区围剿，在谭家桥玉环山作战，该旅因此受嘉奖，后开赴川陕阻截长征部队。1936年补充第一旅扩编为51师，他升任少将副师长。年底携妻返回上海，宝山县长设宴款待，他率乡亲祭扫灵柩，购地建墓并摆酒席招待亲朋。1937年淞沪抗战爆发，他兼任153旅旅长，扼守曹王庙罗店一线，与日军久留米师团激战数月。在京沪铁路桥阻击中，确保友军撤离。12月参加南京保卫战，在淳化镇阵地坚守五昼夜，面对敌军飞机炮火，阵地最终失守。1938年他参加徐州会战，后转移江西马回岭防线。同年调任40师师长，在庐山防御战中重创日军，年底去桂林疗养。 1939年李天霞回防任51师师长，6月在江西高安拦截日军两个师团，部队付出重大代价。1941年上高会战中，他在锦江南岸设伏，使用山炮营和重机枪连击沉敌船，消灭大量日军。在鸡公岭一线，进行激烈争夺，击退多次进攻，该师获陆海空军第一号武功状。1943年升74军副军长，兼贵州镇远师管区司令，负责新兵训练。同年冬季兼东南训练团总队长，接受美式训练。1944年晋升100军中将军长，参加长衡会战和邵阳战役。1945年雪峰山会战中，率部布防山门隆回淑浦一线，利用高地优势以美式武器射击日军116师团，造成敌方上万伤亡。抗战胜利后获云麾宝鼎勋章，部队整编为83师，他继续任师长。 抗战结束后，李天霞的部队驻守山东临沂，1947年孟良崮战役爆发时，他与张灵甫的74师形成支援关系，应提供侧翼掩护。但他仅派出19旅57团一个连携带电台接近孟良崮东南桃花山，冒充主力，该小部队很快被阻击消灭，无法与74师会合。他还指示57团团长罗文浪控制多条路径，该团由新兵和伪军组成，战斗力弱，在之前战斗中主力已损耗殆尽。罗文浪为避责率部冲入包围圈，与74师合流，后在孟良崮被歼灭。战役结束三天后，南京下达撤职查办命令，宪兵抵达临沂师部，将李天霞押解至南京军法机关，途中警戒严格，命令称若反抗可就地处决。军中传闻他难逃死罪，官兵议论其未尽责导致张灵甫覆没。 李天霞被关押在南京军法机关后，汤恩伯和顾祝同等高级将领开始求情，他们列举地形崎岖、补给线受阻、兵力调动困难等原因，称无法有效增援，强行出兵会造成更大损失。这些理由在军中并不少见，却产生效果。一个月内，案件从军法审判转为内部处置，宣布撤职查办，不再追究刑事责任。李天霞被暂时免职。处罚公布后，军中官兵表示不满，认为这只是走过场，张灵甫战死前线，他却免于重罚。释放后，李天霞返回南京，无正式职务，行踪低调，避免参与军事会议。一年后，他被重新起用，担任整编73军军长，同时兼第一绥靖区副司令官，任命仅在人事通报中简要列出，无公开仪式。 李天霞复出后，职位多为调配性质，未再指挥主力部队。他在江苏南通负责防务，战事已近尾声，未参与大规模作战。1949年4月曾调任南京卫戌副总司令兼45军军长，但渡江战役爆发，南京失守，他未到职。解放军渡过长江后，他率73军败退到福建，负责平潭岛防御，下辖部队约万人，与海军协防。9月解放军发起平潭岛战役，他报告上级第六兵团司令李延年，部队损失惨重，无力再战，请求撤退。李延年同意，他率残部撤到台湾，到达后部队被缴械，他被逮捕。军事法庭以擅自撤退罪判处有期徒刑12年，他辩称遵照上级口头指示。 1950年何应钦、顾祝同、钱大钧、徐庭瑶、汤恩伯联名上书蒋介石请求减刑，蒋鼎文、陈继承也请求调服军役戴罪立功。同年11月，他交保获释，派往金门服役，但无实权。1955年起经商，投资损失本钱。1956年任国防部情报局顾问，传授催眠术。1960年涉土地诈骗案，证人指证，他被判有期徒刑1年8个月，第二次入狱。1962年4月刑满释放后，在台北眷村生活。1966年12月，原73军74军100军军官筹备60岁寿宴，他出席。次日病倒，诊断为尿毒症，病情恶化。1967年2月10日因尿毒症去世，享年60岁。