一九零四年，清朝政府筹建北京到张家口的京张铁路。英俄两国同时争夺修筑权，相持不下。清政府对两方均不敢得罪，只得决定自力修建。一九零五年聘詹天佑为总工程司（今称工程师），外国人嘲笑说：“能修建此路的中国工程司尚未出世。”詹天佑以他崇高的责任感和顽强毅力，以我国自己的力量，克服重重阻碍，终于在1909年修建成举世瞩目的真正意义上的我国第一条自力修建的铁路，揭开了中国铁路史上光辉的一页，大大鼓舞了我国人民的自信心。
随后，詹天佑除接受了修建四条铁路的邀请外，还怀着热望策划修筑从广州到汉口的粤汉铁路，以构成实现和京汉铁路连成一条的、贯通中国南北的大干线。然而，1911年，清政府发出一道把全国商办铁路收归国有的命令，逼迫詹天佑交出粤汉铁路，使詹天佑感到极度绝望。同年，辛亥革命爆发，清廷覆灭，1912年，中华民国成立，新任临时大总统孙中山先生提出“全国铁路网建设”的宏伟规划，同时提出将原计划修建的川汉、粤汉两条铁路合并成立汉粤川铁路公司，并请詹天佑担任会办。