国难当头，风雨飘摇.但是，仁人志士们还在为中国的富强而奋斗.中国第一代铁路工程师詹天佑就在为修筑京张铁路而奔波.
詹天佑是当年容闳带出去留学美国的幼童之一.他十八岁考入美国耶鲁大学土木工程及铁路专修科，三十四岁时当选为英国工程研究会会员.在国外，他亲眼看到
一日千里的火车铁路，心中暗暗发誓：“今后中国也要有自己的铁路和火车！”１８８１年，胸怀发展祖国铁路事业的热忱，詹天佑回到了久别的祖国.
然而，回国后的他却被分到军舰上担任驾驶官.学铁路而干海洋，学非所用，一耽误就是好几个春秋.
直到二十世纪初期，中国人总算提出了自己修筑铁路的设想，清廷也设立铁路矿务总局，准备兴建从北京通往张家口的京张铁路.
１９０５年５月，詹天佑被聘为总工程师，主持修建京张铁路.一些外国人听了，公开讥讽道：“建筑这条铁路的中国工程师，恐怕在娘胎里还没有出世呢！”“中国人想不靠外国人自己修铁路，就算不是梦想，至少也得五十年！”他们挖苦詹天佑出任京张铁路总工程师是不自量力，在等着看中国人的笑话.
詹天佑下定决心，要为中国人争一口气.他说：“中国地大物博，而修路工程却必须借用洋人，这应该引以为耻.中国人已经醒过来了，中国人要用自己的工程师、自己的钱来建筑铁路！”
京张铁路从北京到张家口，全长有二百多公里，中间要经过层峦叠嶂、峭壁耸立的燕山山脉，特别是居庸关、青龙桥、八达岭等地区，地形十分险恶，工程量很大.
詹天佑背上标杆仪器，骑着小毛驴，成天奔走在崎岖的荒山野地，实地勘测线路.他白天测量、赶路，晚上还要伏在油灯下绘图计算，一遍又一遍地勘察定线.
工程开工以后，困难接踵而来.因为缺少机械和轻轨，所有工作都得靠人力；沿途皇亲国戚的墓地不让通过，不得不求爷爷告奶奶，奔走呼吁；外国银行故意拖延工程款，造成经费接济不上，等等.詹天佑排除万难，一寸一寸地把工程推向前.铁路过了南口以后，共有居庸关、五桂头、石佛寺和八达岭四处隧道，总长度一千六百四十五米.这是全路工程成败的关键.詹天佑发誓：“一天不打通居庸关、八达岭的隧道，就一天不回北京.”
居庸关山势高、岩层厚，隧道长达四百米，施工难度很大.为了加快进度，詹天佑想出了从南北两端向中心对凿的方案.但人力凿山，进度很慢，詹天佑又大胆地提出炸开岩石的办法，施工进度果然加快了许多.隧道越凿越深，凿到几十米处，洞里哗哗地流出水来，工人们半身都浸泡在泥水里.因为没有抽水机，詹天佑从早到晚带头向洞外挑水，与工人们吃住在一块，常常半个月也不离开工地一步.工人们对这样一位吃苦在先、以身作则的总工程师非常佩服.
居庸关隧道打通了，接着又要开凿八达岭隧道.八达岭隧道要比居庸关的还要长.这么长的隧道，南北对凿是不太容易对准的.詹天佑又提出一种凿竖井的开凿办法，就是从隧道中心点的山顶先凿开一个洞，笔直往下凿.凿到一定深度时，再分开两头，向南北凿去.这样可以有四个工作面同时开凿，也不会凿歪了.施工人员的热情都很高，没过多少日子，这条全长一千一百四十五米的长隧道，也终于开凿成功.
两大艰险工程完工后，其他两座隧道，也就跟着顺利完成.
这时，还剩下最后一道难题有待解决，就是从南口到八达岭地势太陡，如果采用常规的螺旋式线路，火车很难爬上去.詹天佑请教了当地老乡，创造性地设计出一种折返线路，就是在山高坡陡的青龙桥地段，顺着山腰，铺设“人”字形路轨，既降低了坡度，也缩短了隧道，火车到这里，以两部大马力机车前后一推一拉，就可安全地爬过陡坡.
１９０９年７月，京张铁路全线通车.这条原来计划要用六年时间完工的工程，只用了四年，还节省了二十八万两银子的费用.中国人自行设计和修筑的京张铁路，为中国人争了光.