1911年9月，清庭为了获得国外的贷款，宣布把全国铁路干线收归国有，掀起了保路运动，同年10月10日发动了武昌起义，随即各地相继开始起义，促使中华民国的成立。随着一战爆发，西方列强无力干涉我国，所以我国迎来了“黄金十年”的发展机遇。
此时我国加快了铁路建设速度，完成了粤汉铁路、陇海铁路、浙赣铁路、同蒲铁路、宁铜铁路、淮南铁路、苏嘉铁路等线路的建设工作。1927年至1937年，“黄金十年”结束时，全国铁路里程已达1.2万公里，随即抗日战争全面爆发，抗战结束后，随后开始了解放战争，对于我国铁路损毁严重。
新中国成立之后首先就开始整顿运输秩序，抢修铁路干线，并开始恢复铁路建设，在1952年，青岛四方机车车辆工厂生产了，第一台由中国设计、制造的蒸汽机车“八一号”落地。但此时国外已经开始普及内燃机车和电力机车，我们落后数十年。
上世纪20年代开始，苏联率先制出第一台电力传动内燃机车，并随即交付铁路使用。同年，德国也用柴油机和空调压缩机燃烧产生的气代替蒸汽，将蒸汽机车改装成内燃机车。二战以后，因柴油机制造工艺迅速提高，内燃机车也增加了废气涡轮增压系统，功率比以前大幅提高。到了20世纪50年代，国外内燃机车数量急骤增长。
