1905年5月,京张铁路总局和工程局成立,以陈昭常为总办,詹天佑为会办兼总工程师,1906年詹天佑又升为总办兼总工程师.詹天佑清楚地知道这一任务的艰巨性,他首先必须顶住来自各方面的冷嘲热讽：有人说他是“自不量力”,“不过花几个钱罢了”,甚至说他是“胆大妄为”.他给他的美国老师诺索朴夫人的信中就这样说：“如果京张工程失败的话,不但是我的不幸,工程师的不幸,同时带给很大损失.在我接受这一任务前后,许多外国人露骨地宣称工程师不能担当京张线的石方和山洞的艰巨工程,但是我坚持我工程”.充分体现了知识分子的爱国心和民族责任心.
帝国主义无时不想夺取此路,工程一开始,日本人雨宫敬次郎就上书袁世凯说：人无力修成此路,不如聘请日本技师较为稳妥.英国人金达也来替日本说项.詹天佑以此路决不任用任何一个外国人为由断然拒绝.居庸关遂道工程开始后,三五成群的外国人,以打猎为名常来窥探,他们希望工程失败以便乘人之危.詹天佑以出色的成绩为人出了这口气.