娃娃出洋

1872年，年仅11岁的詹天佑考进了幼童出洋预备班。同年，随容闳乘轮船由香港出发抵达上海，在预备学校进行“番书”(英文)的强化训练。1872年8月，“乘桴浮于海”的日子终于来到，包括詹天佑在内的第一批学生30人远赴美国。清廷的救国迷梦现在看来是一枕黄粱，但对彼时的孩子们来说，独在异乡为异客未尝不昭示着新的机遇。

　　1873年，詹天佑考入美国西海文小学。他小小年纪，就知道自己薄薄的英文底子是不够用的，于是像诵四书五经似地天天背英语单词，然后大大咧咧地拉上外国同学来聊天，加强会话能力。1876年，他以优异成绩考取了纽海文中学。1878年，他又考入知名学府耶鲁大学，在土木工程系铁路专科进行深造。在藏龙卧虎之地，詹天佑永不言后，刻苦钻研，各科成绩都很优秀，特别是数学，在一、三年级时，曾获得数学奖学金。20岁那年，詹天佑出色地完成了大学本科课程，成为当年归国的105名留美学生中仅有的两位学士学位获得者之一。

　　詹天佑在美国读书期间，兴趣广泛，表现出让美国同学惊异的学习能力和接受能力。课余时间，他阅读了大量具有民主思想的进步作家的文学作品。他还喜爱游泳、滑冰、钓鱼、打球等各种体育活动，特别喜欢打棒球，甚至一度成为中国留学生代表队——中华棒球队的队员。这支球队曾同旧金山附近的一支半职业队进行过一场表演赛，詹天佑的表现得到对手和观众的称赞，很多美国人都很震惊：长辫子的中国人、被称为“东亚病夫”的中国人，其实在球场上并不差呀!

慈禧嘉奖

光绪二十八年（1902年），清政府决定修建新（河北省新城县高碑店）易（易县）铁路。修建这段铁路的主要目的是为了清室去清西陵祭拜；为了不误慈禧次年去清西陵拜谒而用，限期六个月完成。朝廷任命詹天佑担任这项工程的总工程师。尽管当时这条铁路线民用价值不大，却是中国人自修铁路之始，因此詹天佑仍是非常重视。从测量到通车，仅用了四月的时间，比预定期限提前了两月。慈禧坐上这趟专列甚为高兴，特意召见了詹天佑。为了对詹天佑筑路有功有所表示，慈禧竟将随身所带的珠宝赏赐给詹天佑。詹天佑仅取了一只钟作为纪念，其余的全部分给了参加筑路的工程人员。

为国争光

1905年到1909年，为发展商业，清政府决定修筑京张铁路。詹天佑被派主持修路，先任总工程师兼会办，后升任总办兼总工程师。该路自北京至张家口，穿越军都山脉，地形险峻，工程异常艰巨，长约200公里，为通往西北之要道。为争夺修路权，英、俄两国相持不下，清政府决定自力修筑，但缺乏信心。外国人纷纷议论，认为中国无力完成此路修筑工程。詹天佑则说：“中国地大物博，而于一路之工，必须借重外人，引以为耻！”他面对着外国人的讥讽，以大无畏气概，率领全体筑路人员，知难而进，齐心为国争光。

修筑之初，工程技术人员缺乏，詹天佑率仅有的两名工程学员，于1905年5月，自丰台经南口、八达岭，勘测至张家口，随即回测，并选测了自延庆州绕过八达岭经德胜口、十三陵到昌平的比较线（对永定河谷路线，也曾考虑，以工程艰巨，限于经费及工期无可能采用，故未勘测）。6月回到天津总局，提出勘测及调查报告，并拟定修筑方案。计划分三大段修筑，第一段（丰台至南口）先行开工，以早日通车运输而获利；第二段（南口至岔道城）及第三段（岔道城至张家口），再详细勘测。特别是第二段中南口至八达岭，地形险峻，更须进一步选测比较线。报告中称，“此路早成一日，公家即早获一日之利益，商旅亦可早享一日之至便利，外人亦可早杜一日之觊觎；而路工之难，亦实为向来所未有。”

国际会议

1919年2月，詹天佑出席远东铁路会议前留影

1919年，第一次欧战结束，詹天佑不顾身患腹疾，代表中华工程师会出席远东铁路国际会议，冒着严寒赶赴会议，与企图霸占我国东北地区中东铁路的日方代表论战，取得了保护中国中东铁路的权利。回乡途中，他抱病再次登上长城，浩叹：“生命有长短，命运有沉升，初建路网的梦想破灭令我抱恨终天，所幸我的生命能化成匍匐在华夏大地上的一根铁轨。”

保路爱国

在保路运动发展过程中，詹天佑对清政府的腐朽没落，有了更进一步的认识。在辛亥革命爆发前，广州紧张，富者多逃香港，商办粤路公司人员，出现离散倾向，詹天佑的朋友亦劝他不要留住广州。他召集各部门负责人，宣布决心坚守岗位，任何人想走可以离开，但须把经办工作交待清楚。在詹天佑的影响带动下，粤路公司无一人离去，在整个革命期间，列车照常开行。而邻近的广三铁路，因领导人员率先逃跑，铁路运输和财产损失重大。