当李天佑和杨勇发现日军向老爷庙及其以北高地爬时，便命令第三营:“要不惜牺牲冲过公路，抢占老爷庙，居高临下，把敌人消灭在山沟里。”第三营营长邓克明、教导员刘西元率领全营，冒着6架日机扫射，一鼓作气冲上公路，同日军展开白刃格斗。由于山上山下日军火力夹击，邓克明和杨勇相继负伤。但他们坚持指挥，不下火线。在第二营积极支援下，第三营终于占领老爷庙及其以北制高点。
这时，第一一五师部队两面居高临下，打得山沟里的日军无处躲藏。日军指挥官为夺取老爷庙制高点，曾反复强令其士兵以几十人、百余人、几百人反复冲锋，均被抢先占领老爷庙阵地的第三营打了下去。日军的飞机、火炮和快速骑兵，均失去作用。下午1时，当日军调集兵力再次向山上攻击时，第六八七团攻上来了。不久，李天佑发现日军首尾已乱，便命令部队加强火力反击。疯狂、残暴至极的日本兵，顶不住夹击，除少数通过国民党军阵地逃窜外，大部被第一一五师部队歼灭。5公里长的山沟里，到处躺着血肉模糊的日军尸体，战马、汽车、火炮等狼藉满地。
1948年11月2日，刚刚从辽沈战役中征程未洗的李天佑第四次临危受命。中央军委命令李天佑所部以最快速度入关参加对天津的攻坚作战。接到命令后，李天佑、梁必业率领部队以急行军奔向天津西面的杨柳青。这次战役李天佑和梁必业统一指挥第一、第二纵队和炮、工、装部队担任第一主攻。1月3日至12日，按照统一部署，李天佑指挥部队逐一拔除了作战正面的外围据点。14日上午10时，在守军拒绝投降时，攻城部队对天津市区发起总攻，500多门火炮齐鸣，成千成万发炮弹倾泻在守军阵地上，整个阵地变成一片火海和废墟，预定的突破口处，烟尘滚滚，城墙和碉堡纷纷倒塌。
炮火准备尚未结束，第一纵队左翼主攻师2个尖刀连求胜心切，提前向和平门突破口发起冲击，并很快登上城墙。为避免误伤，李天佑果断地命令东北野战军炮兵副司令员匡裕民:立即通知各炮群，停止轰击突破口，改向纵深延伸射击!左翼师尖刀连的行动，牵动了城西其他主攻部队的行动。他们看到城墙上插的红旗，立刻冲过护城河，涌向突破口，并向突破口两侧发展迸攻，摧毁守军一个个地堡，像潮水般涌进城区，向纵深发展。
在战斗发展迅速，指挥员难以掌握部队全面情况时，李天佑等纵队领导立即分头深入部队，实施具体指导。当李天佑来到右翼主攻师第一师时，师长江拥辉和政委黄玉昆正随主攻团向海光寺一线守军核心阵地发展进攻;第二师第四团七连到达金汤桥。同时第二纵队尖刀连也攻到金汤桥。李天佑命令第一纵队各部队按预定作战计划独立作战。各部队在火力掩护下，粉碎国民党军多次反冲击，于15日5时，与东西对进的各兄弟部队在金汤桥胜利会师。天津城已被拦腰斩断，守军陷入极度混乱状态。各路攻城大军乘势穿插，分散追歼，火速席卷全城。当日拂晓，第一纵队第一团前卫营打到天津警备司令部，经激烈拼杀，抓到大批俘虏。第六连副排长邢春福和战士傅泽国、王义风与守军拼了一阵手榴弹后，冲进大楼地下室，活捉了天津警备司令陈长捷。第三团攻占了守军最后坚固据点海光寺，第五团攻占了胜利桥，第七团攻占了解放桥和小白楼，活捉了警备副司令、军长等。至当日下午3时，历时29个小时，天津守军13万余人全部被歼，其中第一纵队生俘2.47万余人，毙伤1791人，天津战役胜利结束。
