詹天佑聽見了，既嚴肅又和藹地對他說：“並不是我不信任你們，科學工作，多一個人檢查，總是好的。諸位的責任實在太重大了！”
這個技術人員被他的負責精神感動，就自動地一次又一次地複勘，來校正錯誤。
就這樣，詹天佑不怕艱苦勞累，用了三四個月的時間，終於完成了線路的勘測工作。
1905年8月，京張鐵路破土動工了。工程開工以後，詹天佑遇到了數不清的困難，但最大的困難莫過於開鑿關溝路段的四條大隧道了。
詹天佑決心按時鑿通隧道。他把總工程師辦事處移到南口，專心主持工程；並堅定地表示，不打通隧道就不回北京。
居庸關隧道開工了，為了加快進度，詹天佑決定從南北兩端向中點對鑿。
隧道裏接連不斷地響起雷鳴般的炮聲，這是炸藥在中國隧道開鑿工程中的第一次應用。
隧道出水了。水“嘩嘩”地向外流個不停。沒有抽水機，詹天佑就組織人用桶把水挑出來，詹天佑也和大家一樣，行進在挑水的行列中。
1908年5月13日，居庸關城下，鑼鼓喧天，鞭炮齊鳴：居庸關隧道打通了！
接著動工的是八達嶺隧道工程。
八達嶺是這一帶的最高峰，峰巔終年積雪。明代有個巡撫在山上的巨石上題有“天險”兩字。古書記載：“居庸之險，不在關城（指居庸關），而在此嶺（指八達嶺）。”在這個嶺下開出一條比居庸關隧道長三倍的隧道，工程的艱巨是可以想見的。
這樣長的隧道如何開鑿？詹天佑從實際出發，又想出了新的辦法：在地表的中點部位直直地開鑿一條豎井，挖到底部以後，再向兩端擴展，同時，兩端也向中點鑿進。這樣做，增加了會合點，降低了工程的難度，加快了工程的進度，改善了通風條件。
就這樣，詹天佑和全體工人戰勝了一個又一個困難，終於把這條長達1145米的八達嶺隧道打通了。
隨後，其餘兩個不長的隧道——石佛寺和五掛頭隧道，也緊接著勝利完工了。
一條蜿蜒於萬山叢中、由中國工程師自己設計、自己施工的鐵路，就這樣建成了。