孟良崮戰役中，号稱“國軍五大主力之一”的整編74師全軍覆滅，蔣介石的心腹愛将張靈甫也被擊斃，此戰充分暴露出國軍内部的勾心鬥角。當時74師居于戰線中央，附近有幾十萬友軍，但全力支援的卻寥寥無幾，他們為了儲存實力，大部分選擇消極怠工。特别是離得最近的83師，更是在李天霞的指揮下“袖手旁觀”。他隻派了一個連攜帶電台接近74師冒充是執行掩護的19旅，并指令最靠近74師的57團可以随時撤退，這無疑是把張靈甫推向火坑。
是以張靈甫和74師的失敗，很多人把原因歸結到國軍的救援不力，尤其是李天霞。孟良崮戰役後，蔣介石大發雷霆，決心徹查此事，李天霞首當其沖被處罰，差點就地槍決。那麼在此之後，李天霞哪裡去了呢？我們接着往下看。
衆所周知，因為李天霞在孟良崮戰役糟糕的表現，老蔣本來直接給他定了個死罪。但此時國軍内部腐敗黑暗，李天霞找點關系，用錢财打點一下，愣是被保釋了，繼續過着逍遙快活的日子。沒多久，國軍前線戰事吃緊，李天霞又被重新起用了，擔任過第37軍軍長，第73軍軍長。在平潭戰場上，面對強大的解放軍，李天霞率73軍沒抵抗多久，就偷偷坐上軍艦逃往台灣。
看到“成事不足，敗事有餘”的李天霞，老蔣氣不打一處來，把他和李延年關了入死牢，準備殺一儆百。這個消息一傳出來，“二李”的那些軍中摯友開始頻繁求情，還去說服宋美齡。但所謂“死罪可免，活罪難逃”，李天霞和李延年最終被判處有期徒刑。值得一提的是，李天霞還請求“調服兵役，戴罪立功，”，來到了金門前線。此時的李天霞，早已失去一切實權，昔日的威風蕩然無存。
1955年，李天霞又棄軍從商，但他沒那個頭腦，很快連老本都賠光了。可李天霞出手闊綽，為了維持他舒适的生活，甚至編造謊言到處騙取錢财。最終李天霞锒铛入獄，曾經的妻子嶽景華也與他離婚。晚年的李天霞生活艱難，要自己買菜做飯。1967年2月10日，李天霞與世長辭，終年60歲。