著名的孟良崮战役中，张灵甫整编第七十师被围，老蒋曾严令“如有萎靡犹豫，逡巡不前或赴援不力，中途停顿，以致友军危亡，致’共匪'漏网逃脱，定必以畏匪避战，纵匪害国延误战局，严究论罪不贷！希望奋勉勿误。”
在老蒋的严令下，在孟良崮外围的国民党部队胡琏率11、59、64三个整编师，李天霞率74、83两个整编师及第7军，黄百韬率25、65两个整编师及65师(旅)，疯狂地发动进攻，但华东野战军打援部队实在是太强了，任他们怎么疯狂，就是攻不进去。
最终，国军整编第七十四师被歼灭，师长张灵甫、副师长蔡仁杰、58旅旅长卢醒等将领被击毙，七十四师参谋长魏振钺、副参谋长李运良、51旅旅长陈传钧、57旅旅长陈嘘云被俘，总损失计3万余人。
张灵甫整编第七十师被歼灭，老蒋十分愤怒与痛心，这么大的损失，马上就得找人出气吧，于是，李天霞成了罪魁祸首。前去增援的，有胡琏，也有黄百韬，为何偏偏是李天霞呢？因为，李天霞在增援过程中，改变了徐州剿总制定的进军路线，被徐州"剿总"派来的侦察飞机看到了，认为他们不是前进而是后撤。
汤恩伯便向老蒋报告了，如此，李天霞成了见死不救的主。老蒋下令："汤恩伯撤职查办，李天霞就地枪决"。不过，老蒋也明白，李天霞罪不致死，在汤恩伯的如实汇报了战役经过后，老蒋撤销了就地枪决的命令，一个月后，也就是1947年6月2日，授予李天霞三等云麾勋章，并大肆宣传，他是大英雄。半年后，李天霞复出升任第一绥靖区副司令官，兼泰靖扬指挥官。