1901年，詹天佑擔任了川漢、粵漢鐵路總工程師，其後又兼任湘鄂鐵路局的總工程師。1919年1月，他又被委任為協約國監管遠東鐵路會議代表，並兼任該會技術部中國代表。
多年的辛勤工作，使他積勞成疾。1919年4月，他終於病倒，住進了醫院。
當他的好友吳希曾趕到醫院看望他時，他已語不成聲了。他用顫抖的手在被上急切地寫著。好友吳希曾明白，他是在囑托後事：京張鐵路要繼續向西延伸；川漢、粵漢鐵路和湘鄂鐵路要趕快修築；中華工程學會要立即開展培養中國自己的工程技術人員的工作……
這些事他來不及做了，他期望後人去完成它。
1919年4月24日淩晨，他的病情進一步惡化。下午3點半，祖國最早的、傑出的鐵路工程師的心髒停止了跳動，他享年59歲。
他離去得太早了！但他的英名卻永垂不朽！