詹天佑出生于1852年。是我国最早派赴美国官费留学的青年之一。1872年，20岁的詹天佑考取了“幼童出洋预备班”，随容闳到美国留学。他在那里完成了中学课程，并于1878年5月考入了耶鲁大学土木工程系，专门学习铁路工程。当时铁路已经成为美国经济的大动脉，而中国的铁路事业还十分落后，每当詹天佑想到这里就十分着急，想赶紧回国为国家的铁路事业贡献自己的力量。
1887年，詹天佑出任中国铁路公司工程师，终于如愿以偿，可以去实现他以铁路兴国的宏大志愿了。由于他工作出色，完成了很多难度极大的工程。两年后，英国土木工程师会选他为会员，他是中国工程师加入这个组织的第一人，也是外国第一次吸收中国人参加有代表性的学术团体。
19世纪末，帝国主义对中国进行疯狂的侵略和掠夺，划定各自的势力范围，到处抢修铁路，对此詹天佑痛心疾首，他非常想修建完全由中国人设计和施工的国有铁路。1904年，为了加强西北防务，清政府督办铁路大臣袁世凯打算用英国贷款修建一条由北京到张家口的铁路。但是由于英俄两国拼命争夺筑路权，清政府为难之际，决定全部在国内筹集资金，由中国人自己设计和施工来修建这条铁路，詹天佑被委任为京张铁路会办兼总工程师。
詹天佑带领全体中国工程技术人员开始了设计、勘测工作。工作的劳苦詹天佑并不放在心上，他最担心的是工程质量问题，他认为如果自己失败了，不仅是个人的不幸，更是全体中国工程师和所有中国人的不幸。
1905年9月4日，京张铁路正式开工。其中第二段由南口到岔道城是最艰难的，这一段要开凿4条大的隧洞，其中八达岭隧洞长达1091.18米。那里山势陡峭，石质坚硬。为了减轻工人劳动强度和保证工程进度，詹天佑采用了当时国内尚未用过的炸药爆破法。
八达岭、居庸关隧洞完工后，一些曾经耻笑“中国修建铁路的工程师还没有出生”的外国著名铁路工程技术人员前去参观，终于改变了看法，相信中国人也能够修建自己的铁路了。
1909年10月2日，在南口车站举行了全线通车仪式，全部由中国人自己设计和修筑的铁路终于成为现实。
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在外国人嘲笑说“修筑北京至张家口铁路的中国工程师还没出世”的情况下，詹天佑挺身而出、迎难而上。经过反复精心勘测，选定的线路比外国工程师设计的线路减少2000米隧道，他又用“人”字形路线解决了坡度大的难题，终于比预定时间提前两年，比外国人预计经费节省约四分之三，保质保量地建成了京张铁路，为祖国争了光，为民族争了气！
建成京张铁路的伟大意义在于：这是真正由中国人自己主持、自己设计、自己建成通车、自己管理，而且是当时中国铁路建设工程最艰巨、成本最低、质量最佳的第一条干线铁路。