斯蒂芬逊在矿区长大，到16岁的时候，对泵机房里的蒸汽机已经非常熟悉，他特别喜欢摆弄那些机器，时常想发明一点东西，改善蒸汽机各个部件的功能，甚至跟另一位发明家戴维几乎同时造出了安全矿灯，斯蒂芬逊成为达林顿煤矿出名的小发明家。
斯蒂芬逊成了技术工人，从此便不要像他那些伙伴一样，到矿井里去采煤。那时候的采煤工人是多么辛苦呀！在又黑又湿的掌子面上，吃尽千辛万苦把煤块采下，还要赶着马车、骡车，把沉重的煤块从井底拉上地面，送到附近的码头，装上船运走。马拉的车多么笨重，坑道的坡又那么陡，到码头的路又滑又泥泞。工人们每天的劳动是那么繁重，别说在坑道里还会出现的伤亡事故了。斯蒂芬逊十分同情自己儿时的玩伴们，他下了决心，一定式把他们从繁重的劳动中解脱出来。
矿主听了斯蒂芬逊的想法，也表示支持。马拉煤车的生产方式大大制约了生产的发展，虽然矿上也曾千方百计改良运输方式，比如在坑道里，在通往码头的路上，铺了路轨，木制的路轨容易损坏，便改成铁制的，让马车拉起来轻松一点，但是，骡马的力量有限，一趟拉不了多少煤，他们多么需要一种强大的运输工具呀！
到1812年，31岁的斯蒂芬逊已经当上了煤矿的总机械师。他在伦敦的一次博览会上，看到了特里维西克制作的蒸汽机车，尽管那只是个模型，充其量，它只能在一家杂技团的大帐蓬里，沿着铺好的铁轨不停地兜圈子，供人们欣赏。但是，斯蒂芬逊一眼便看到了这种机车潜在的价值，回到矿区，立即试制起来。
为了增加车轮的摩擦力，斯蒂芬逊采用了凸边铁轮，蒸汽机车就能沿着斜坡前进了；斯蒂芬逊采用一种“韧铁”作轶轨，使铁轨能承受更重的压力不致于折断；为了减少蒸汽机车的震动，他在轮与轴间装上弹簧，在铁轨下边辅了厚厚一层碎石子；对蒸汽机本身，斯蒂芬逊也作了不少改进，让它在颠簸行进中不再因发生事故而停车，还减少了噪音，增加了牵引力。到1814年，达林顿煤矿已经装上了好多条斯蒂芬逊制造的蒸汽机车，煤产量迅速增长，工人的劳动强度也降低了许多。
达林顿煤矿的成功，引来了羡慕，好多煤矿纷纷来订货，斯蒂芬逊一台又一台制造运煤蒸汽机车，让更多的矿工摆脱沉重的劳动；也招来许多非议，有些人妒忌万分，说斯蒂芬逊到18岁才进夜校读书，他毫无常识，不懂科学，缺少开阔畅达的思路，造出一条运煤铁路还勉强可以，要成就大事业，恐怕只靠幸运和偶然是不行的。
但是，不管别人怎么说，斯蒂芬逊却毫不介意，他决定沿着自己已经开创的道路继续前进。他看到了蒸汽机车和铁路更广阔的前景，便捷的运输业更需要它，如果在城市与城市之间用铁路连结起来，就会产生巨大的经济效益。
所有的有识之士，都盼望着“铁马”时代早日到来，当时，英法之间爆发了战争，大批马匹被征调到前线，国内运输发生了巨大的困难。为了解决困难，英国议会在1823年5月通过法案，修筑全长40公里的斯托克顿——达林顿公共铁路。达林顿煤矿的总工程师斯蒂芬逊当然被聘为了修路的负责人。
需要又一次把发明家推上了第一线，斯蒂芬逊经过一年努力，克服了重重困难，特别是解决了铁路穿过沼泽地的困难，世界上第一条铁路终于在1925年9月27日通车了。斯蒂芬逊亲自驾驶他的“旅行号”机车，完成了第一次铁路运行，交通业终于翻开了新的一页。
恩格斯曾经说过：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”其实，科学的发展，便是需要推动的，需要和现实的矛盾造就了发明，在不断的更高层次的需要推动下，发明家们创造了科学史上一个又一个奇迹，人类的文明才得以不断进步，可以说，需要是发明之母。
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