詹天佑家族的茶叶生意衰退，父亲詹兴洪只得从事代写书信的工作。詹兴洪将6岁的詹天佑送入私塾。
1872年，容闳负责清政府的留学生项目，选派幼童到西方国家学习先进知识。詹天佑的父亲的好友，谭伯邨，得知此事后，力荐詹天佑参与这一项目。
谭伯邨是一位商人，不仅自己的儿子谭耀勋也报了名，还与詹兴洪商定，双方的子女订下娃娃亲，詹天佑成为谭家的赘婿。
11岁的詹天佑和其他29名学生作为第一批出国留学的学生，前往美国求学。
在美期间，他接触并参与了棒球、游泳和滑冰等运动。
1878年，詹天佑被耶鲁大学录取，主修铁路工程，并两次获得奖学金。
然而，詹天佑原本计划在美国实习三年，但清政府提前召回留学生。
回国后，他被安排在福建船政局学习轮船驾驶技术。
他成为扬武号兵舰的实习船员。
1884年，詹天佑应张之洞之邀，出任广东博学馆的英语教师。
他无奈接受。
1887年，詹天佑终于回到家乡并与未婚妻谭菊珍见面。
詹天佑于1888年在留学同学邝孙谋的推荐下，加入天津中国铁路公司，他得以将在美国学习所获得的知识应用到实际工作中。
他的工作需要他频繁地在多个城市间奔波，如直隶、山海关、锦州、北京及广州等地。
詹天佑一个重要的转折是出任京张铁路的总工程师。
当时外界普遍怀疑中国能力，西方媒体甚至直言不讳地表示中国不可能完成这样的大型工程。
面对质疑，詹天佑亲自带领工人在峭壁上进行勘测。
京张铁路的修建是清政府为解决西北边疆的安全和通商问题。
在察哈尔都统向朝廷的奏折中，其中详述了修建铁路的重要性。
在施工过程中，他还面临着开凿隧道的挑战，特别是在居庸关和八达岭的施工中，詹天佑采用了从两端同时向中间凿进的办法，创新性地增设了竖井。
京张铁路的四大隧道，总长度达到1645米，每一个隧道的成功贯通，都是对当时施工技术的一大考验。
詹天佑更是与工人同吃同住，共同克服难关。
与此同时，谭菊珍不仅在詹天佑频繁外出工作时始终陪伴，而且詹天佑特别为她设计了一个保温饭盒。
詹天佑深信家庭和睦的秘诀在于夫妻之间的相互尊重，他曾设立规则，任何家庭矛盾的责任都在丈夫。
1912年，詹天佑被聘为粤汉铁路会办，他和他的家人在武汉定居。
他为妻子种植了各色菊花。
1914年，詹天佑担任粤汉铁路总工程师时，他接到了北洋政府批准其两个儿子“官费”留学美国的通知。
詹天佑却选择婉拒这一特权，他坚持使用自己的薪水支持儿子们的留学费用。
詹天佑的两个儿子留学归国后，虽然有机会得到高薪聘请，但詹天佑却希望他们能够留在自己身边工作。
他对待儿子们严格，给予的薪水甚至低于同等学历的同事。
但詹天佑认为，作为家庭成员，他们应当有更高的标准。
晚年的詹天佑在汉口与家人合影，此时已是冬季。
政府曾为他在张家口配备了一幢寓所，并用公款为他购置家具，但詹天佑了解到这一情况后，坚持按照清单支付了所有费用。
此外，尽管铁路局为了方便他的工作而购买了一辆汽车供他使用，詹天佑还是选择用自己的钱购买马车。
然而，詹天佑在1919年因病早逝，享年58岁。
他即使在病重时仍坚持参加远东铁路会议，反对日本对中国中东铁路的侵略企图。
他的去世时多地举行公祭。
七年后，谭菊珍也追随丈夫而去。
时至今日，京张铁路已然历史，取而代之的是京张高铁，这条新铁路是基于原有京张铁路进行的升级改造。
京张高铁从北京北站延伸至张家口站，全长超过200公里，设计时速可达350公里，全程仅需50分钟。
八达岭长城站的建设，这一站点位于八达岭隧道内，其设计和施工难度极高，但最终以其独特的三纵三层结构形式，成功解决。
新八达岭隧道则使用精准微损伤控制爆破技术。
列车采用了中国自主研发的北斗卫星导航系统，实现了有人值守的自动驾驶功能。
动车组的外观设计融入了奥运元素和中国传统文化。