1、1881年毕业，获学士学位，于同年回国，回国后，他曾在福州船政局后学堂、广东博学馆（1886年改广东水陆师学堂）任教。
2、1888年应聘担任唐山至天津铁路的筑路工程师，开始从事铁路建设，后来先后在关内外、萍醴、新易、潮汕、道清、京张、洛潼、津浦、沪杭甬、沪宁、川汉、粤汉、汉粤川等十余条铁路上任职。1903年春，中国人民第一条自行设计建造的新易铁路竣工，清政府赏詹天佑以道台衔。
3、1905年到1909年他设计和主持修建了我国第一条工程艰巨的干线铁路――京张铁路。京张铁路的修筑，全部由中国自理，它比原定计划提前两年通车，而筑路费用仅及外国人估价的七之二。
4、1919年1月，他作为我国政府代表参加国际联合监管远东铁路会议，在会上竭办维护我国主权，挫败了美、日企图攫取中东路北段的阴谋。由于劳累过度，腹疾复发，回汉口就医不治。
5、詹天佑为我国铁路事业呕心沥血，贡献了一生。周恩来赞誉他是“中国人的光荣”。现在，京张铁路青龙桥车站重修了詹天佑塑像和詹天佑坟墓，在八达岭上古长城边修建有詹天佑纪念馆。