他贴出招生广告，挽救一所大学；成立桥梁公司，网罗众多人才；迎接上海解放，巧妙与敌周旋。陈毅市长紧紧握住他的手说：“上海解放，你是有功劳的！”
1．主持“流亡大学”
1937年初冬，茅以升随交通部撤退到武汉。这时，唐山工学院的部分师生也流亡到武汉，校友们相互联系，自发组织起来，进行复校活动。大家一致请茅以升出来主持复校。
早在“卢沟桥事变”爆发前夕，敌伪军队就先行侵占了唐山工学院。当时正是暑假期间，大部分师生已经离校，留校师生也星散南逃。唐山工学院原属铁道部，现在正要移交教育部，尚未交接，而铁道部又要归并到交通部，人事变动频繁，使学校实际上处在没有主管部门的状态。院长孙鸿哲又卧病北平，不能主持院务。这样，唐山工学院就等于无形解散。
在这国难、校难并至的紧要关头，茅以升深知教育为将来建国的根本，学校不能停办。他毅然担负起领导复校的重任。
当时，唐山工学院的招牌已不复存在，教师都各奔东西，图书资料和仪器设备都荡然无存，复校谈何容易！茅以升四处奔走呼吁，获得了全国的唐院校友的大力支持，特别是湘黔、黔桂、粤汉等铁路线，是唐院校友密集的地方，他们的支持更是不遗余力，很快就募集到1．2万元复校基金。这笔钱在当时可不是一个小数目，它可以买到130吨大米。
湘黔铁路局腾出部分宿舍和工棚，作为教室和师生宿舍。1937年12月15日，唐山工学院在湘潭的两间铁路局公房里正式复课，“国立交通大学唐山工学院”的校牌也堂堂皇皇地挂了出来。湘黔铁路局派出15名优秀工程师，每天乘轨道手摇车轮流到校义务上课，铁路局的图书资料和仪器设备也免费供学校使用。
但是，教育部不肯承认这个仓促恢复起来的学院，拒绝划拨经费。茅以升就以个人名义，在武汉、南昌、长沙等后方城市的报纸上，刊登《茅以升招生启事》的新奇广告，扩大唐院复校的影响，争取社会的同情和支持。已经四散的部分唐院师生，得知复校的消息，从全国各地纷纷归来。
唐山工学院实际存在的事实，和社会舆论的支持，迫使教育部承认了它的合法存在。1938年3月，教育部任命茅以升为唐山工学院院长。
国立交通大学包括三部分：唐山工学院、北平铁道管理学院和上海交通大学。唐山工学院在湘潭复校，得到教育部承认后，从北平撤出的铁道管理学院，也归并到唐山工学院，成为铁道管理系。上海交大也有部分学生前来就读，全校在册人数激增，湘潭的临时校舍不够用，于是又迁往长沙附近的杨家滩，租赁房舍继续上课。在工程学院内设立铁道管理系，在当时各大学的系科设置上没有先例，但茅以升绝无门户之见，非常关注它的发展。学习条件相对安定后，这个系4个年级共约160名学生。茅以升为它配备了8位教授，1位讲师，另有2位兼任教授。为了拓展管理系学生的知识面，增加他们将来适应社会需要的能力，还给他们开了微积分、工程制图、铁道工程、机车构造等理工科课程，这在当时国内各大学的课程设置上，也是一种创新。
1938年11月，日寇南侵，长沙警备司令悌准备弃城逃跑，没有疏散市民，就下令放火烧城，造成一万多间房屋被毁，许多人葬身火海。
大火最终被当地驻军和市民奋力扑灭，但造成社会秩序大乱，人心惶惶。唐山工学院被迫再度南迁。12月1日到达桂林，第二天就遭遇日本飞机轰炸，复校后购置的图书、仪器和其他公物，以及80多名学生的行李，化为灰烬。桂林已不是安放书桌之地，于是再往贵州迁移。
茅以升带领300多名师生沿着湘桂铁路和黔桂铁路，攀越苗岭瑶乡，向前进发。当时正是严冬季节，雨雪交加，道路泥泞，师生们风餐露宿，饥寒交迫，经过1200公里的跋涉，于1939年春节，到达贵州省的平越县。
2．山沟里的文化城
茅以升决定学院就在平越安顿下来，恢复上课，经他多方游说，获得了贵州省政府的支持。省政府令平越县对学院予以妥善安置。平越县的开明士绅和居民热烈欢迎学院的到来，积极帮助安排房屋和师生的生活，有的人家让出较好的房舍供学院使用，自家则住进偏房或柴屋。
由于平越县各方的大力协助，学院很快就具备了复课的条件，在县城内孔庙的大门上，“国立交通大学唐山工学院”的校牌又挂了出来。
平越县城地处崇山峻岭之腰，长年雾瘴笼罩，既不通铁路，也不通公路。约500户居民被封闭在高厚的城墙内，生活穷苦不堪，有人用“天无三日晴，地无三尺平，人无三分银”来形容平越人的生活环境和贫困状况。学院迁到平越的最大好处是，敌人的飞机绝对炸不到这里来，敌人的军队也很难到这里来，在这里可以安心读书。刚到平越时，有部分师生不能适应，对为什么迁到这里不理解，思想浮动，茅以升及时召开师生大会，恳切地向大家说明他四处奔走，选择校址的过程，呼吁大家精诚团结，共同度过艰难时期。师生们被他的恳切之情感动，消除了疑虑和怨言，逐渐安下心来。
在平越的几年是相对安定的，茅以升凭借他的个人声望，聘请重庆、昆明、贵阳等后方大城市的知名学者、专家、教授，到这穷乡僻壤定居任教，陆续聘齐了土木、矿冶和管理三系的教师，并建立了图书馆和实验室，为学校奠定了最基本的教学条件。
他还利用寒暑假，邀请各学科的学者、教授，到学校作短期的学术讲座。他还特别注意把最新的知识教给学生，亲自开设了土壤力学、岩床钻探术———地球物理学的运用等新课题的专题讲座。
对于学校的管理，茅以升抵制国民党的干扰，坚持实行由院长、行政和教授组成的“院务委员会”管理，由院务委员会商议决定学校的重大事务。
他还实行“三长”上讲台制，即要求教务长、训导长和总务长都必须开讲一至两门课程。教务长和总务长都由教授担任，开课自然不成问题，唯独训导长是教育部委派的国民党党务骨干。这种人不学无术，怎能登上这所名牌大学的讲台，只好在星期六下午到礼堂向一年级学生宣讲“三民主义”和“总裁训示”，学生们也乐得借此机会，闭目养神两个小时。
当时沿海地区沦陷，学院招生仅限于非沦陷区，新生的数量和质量都得不到保证。为了保证新生素质，使沦陷区学生也能来大后方上学，茅以升征得教育部同意，扩大了招生范围，由学院写信给沿海地区较好的中学，请推荐保送品学兼优的学生，经学院审查录取，免试入学。
在茅以升的领导下，学校教职员工同心同德，在艰苦的环境中为国家培养出大批优秀人才。真是山沟里飞出了金凤凰，赢得了良好的社会声誉。但他并不以此为满足，还为学院制定了宏伟的发展规划，准备以现有的系科为基础，逐步把学院建成一所综合性的理工大学。为此他曾向教育部呈请先增设机电系，但在当时的战争环境中，没能获得批准。
学院在平越的一个附带成果是，带动了当地农副业、商业和服务业的发展。为了满足学院师生的生活需要，平越县城内一批百货店、食品店、洗衣店、缝纫店、小吃店相继开业，使得原来十分萧条的街市，逐渐热闹起来。
然而，变化最大的还是文化教育事业。平越只有一所初中，小学也寥寥无几，学生初中毕业后续读高中，必须到贵阳去，很不方便。唐山工学院教职工的子女上学和升学也成了问题。茅以升与当地士绅协商，让学院的适龄子女在当地中小学上学，学院选派优秀大学生到中小学义务讲课。这一提议得到了当地各界人士的热烈欢迎。在短时间内，中小学的教学质量有了明显提高，当地适龄儿童的入学率也比以前显著提高。
随着中小学生人数的增加和教学质量的提高，初中毕业后的升学问题变得突出起来。为解决许多学生毕业后，无力外出继续求学的困难，茅以升又与当地士绅协商，创办一所高中，很快达成共识。于是，有房的出房，有钱的出钱，经过一年多的筹划准备，“国立唐山工学院中山中学高中班”终于开学了。教师全由学院的教授兼任。他们也把学院严谨治学、刻苦钻研、艰苦朴素、实事求是的学风带进了高中班。从这个高中班毕业的学生大多品学兼优，考上了名牌大学，升学率在全省高中里名列前茅。
在这个偏僻的山区小县里，突然进驻了近千名有较高文化素养的人，并形成了从小学到大学的完整教育系统。平越一时间成了远近闻名的“文化城”。
1942年，唐山工学院改名为交通大学贵州分校。茅以升辞去院长职务，赴贵阳任交通部桥梁设计工程处处长，他虽然离开唐院，却仍然非常关注唐院的发展。