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1903年我国清政府计划修建京张铁路，英俄两国想插手，但由于中国人民强烈反对，他们的企图没能得逞。1905年清政府决定自立修筑，但缺乏自信心。外国人纷纷议论，认为中国无力完成此路修筑工程。对此，詹天佑毫不畏惧，站起来推荐自己作这次铁路的总工程师。而面对外国人的讥讽，他以大无畏的气概率领全体筑路人员寻找地点。
原本清政府拿出800万两去修筑铁路，但是经过英国人的评估后，清政府把开支降到500万两。对于此事，詹天佑请求政府官重新考虑，但是所有官员并不相信詹天佑真的会修成京张铁路，所以处处为难他，而且认为只有英国人才能修成，所以最终费用还是只有500万两。最后政府官员给詹天佑5天时间考虑，如果放弃修筑就请英国人帮忙修建。
詹天佑回去后和他的留美同学相讨此事，他的朋友希望他回老家。原本他也决定会老家，但是看到英国人在报纸上所说的话，他回想起在美国学习时老师教过的“永不后退的精神”，詹天佑重新站起来，继续修建京张铁路。
由于费用降低，为节俭费用，詹天佑重新寻找路线，最终采用“折返线
”原理修筑铁路。而修筑铁路时一件辛苦的工程，身为总工程师的詹天佑并不怕辛苦，筑路人员所干的粗活，他也一起干，在员工的心中，他时一位没有架子的人，所以他们很尊敬詹天佑。