1895年，中日甲午戰爭後，中國被迫簽訂了不平等的《馬關條約》。從此，帝國列強以開設銀行、強迫貸款、投資鐵路、開礦設廠等方式，對中國實施經濟侵略。自1895年到1904年，列強在中國取得了近一萬公里的鐵路修築權。列強競相在資源豐富的鐵路附近設廠開礦，掠奪中國的資源，除攫取巨大的經濟利益外，還附有其他條件，比如控制鐵路和沿線地區，以及運輸軍隊等。到19世紀末，列強之間對中國鐵路權的爭奪更加激烈，甚至用武力威逼清政府。在列強爭奪面前，弱勢的清政府被迫把一條條鐵路的修築權讓給外國。

面對京張鐵路的潛在價值，英俄兩國都均欲奪得路權，時任直隸總督的袁世凱利用英俄之間存在的矛盾，磋商再三，終於在1902年與英國達成協議使得京張鐵路由中國自行修築被載入條約。但俄國卻認為這是英國預謀中國北方鐵路的幌子進而向清廷外務部提出抗議。雖然外務部和袁世凱在中英協議條款上有一些分歧，但在自修京張鐵路的觀點是一致的。為了安撫俄國的情緒，清廷命袁世凱與英國重新協商，協商結果為京張鐵路完全不用國外資本，另外鐵路建成後不得作為外國抵押借據，俄國便再無爭辯。在隨後的三年，有諸多的商人爭修鐵路，列強還並未死心，袁世凱遂在1905年4月初八上奏朝廷稱，京張鐵路關係緊要，亟宜及時開辦。在得到清廷的同意後，袁世凱同月在天津設京張鐵路局，並派陳昭常為總辦，詹天佑被任命為會辦（相當於副局長）兼總工程司，開始籌備築路事宜。