他12歲就到美國去留學，先後在威哈吩小學，弩哈吩中學，1881年又以優異的成績考取耶魯大學，並取得了學士學位，後來他回國后參加了馬尾海戰。
過了十幾年，中國人自己要修建京張鐵路。是從北京到張家口。張家口為背景通往內蒙古的要衝，南北旅客來往之孔道，向來為兵家所爭，因此京張鐵路就有着重要的經濟價值和政治價值。這個任務十分關鍵，艱巨。而且不能求救於洋人。
1905年5月，任命詹天佑為總工程師。詹天佑清楚的知道這一任務的艱巨性。有的人冷嘲熱諷，有的人說詹天佑“不自量力”，不過花幾個錢罷了，甚至還有人說他“膽大妄為”他說過一句話“如果京張鐵路失敗的話，不但是我的不幸、中國工程師的不幸，同時帶給中國很大的損失。在我接受這一任務前後，許多外國人露骨的宣稱中國工程師不能擔當京張線的石方和山洞的艱巨工程，但我堅持我的工作。”詹天佑接受這個任務是十分挑戰自我的，這也體現出了他的愛國心，報效祖國心切和對民族的責任心。
詹天佑把全線分成三段：第一段位丰台到南口，第二段為南口到康莊，余為第三段。
1095年9月4日，正式開工，12月12日鋪軌，鋪軌的第一天發生了脫節事故，這一下成為中國人不能自修鐵路的證據。各種誹謗紛至沓來。但詹天佑並沒有驚慌失措，反倒冷靜地想到：此路坡度極大，每節車廂之間的連接性稍有不固，事故難避免。為此他使用了自動掛鈎法，終於解決了這個問題。
後來他又創造了中部鑿井法，兩頭同時向裡面鑿進，最後，這些路是訂6年完成，他提前2年完成於1909年8月11日全線通車，還節餘二十八萬兩銀子。
京張鐵路的勝利完成，是中國人民的勝利，這就是我所敬仰的詹天佑夜以繼日的豐碩成果。
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