18世纪60年，,在英国的资本主义生产中，大机器生产开始取代工厂手工业。这一过程在历史上被称为工业革命。18世纪末，发端于英国的工业雄命开始向欧洲大陆和北美传播，在世界范围内产生了深远影响。工业革命以纺织机械的革新为起点,，以蒸汽机的发明和广泛使用为标志，实现了工业生产从手工工具到机械化的转变。这一时期众多的发明，开创了一个全新的时代。
瓦特（1736-1819）诞生于苏格兰格拉斯哥附近的格里诺克，原在一所大学里制造和修理实验仪器。1763年底，瓦特修理一台纽科门式蒸汽机的模型，从此开启了他改良蒸汽设计制造出了人类历史上第一台蒸汽机车机的研究之路。他发现这种机器造得很不合理，工作时活塞每推动一次,，汽缸里的蒸汽必须冷却浓缩,，然后重新加热，准备第二次推动。这样许多热量和时间都被浪费，他反复思索后，决定让蒸汽通过阀门进入另个冷却箱，使汽缸保持热量。当时的制铁工艺还不能制造非常光滑的活塞和封闭性很强的阀门，同时，经费上也有困难。但瓦特坚持钻研，制造出功率较大的单动式发动机，后来又不断改，,制造出联动式蒸汽发动机。1785年，瓦特改良的蒸汽机终于为纺织业所采用。瓦特的发明和改良，让蒸汽机广泛用于各种工业用途，产生稳定、大量而有效率的动力来源，进而带动了整个欧洲的工业革命。
14岁那年，史蒂芬森成为了父亲身边的一位助理司炉而这个职位，从此改变了他的命运。史蒂芬森对学习蒸汽机的知识充满了热情加上他常年与蒸汽机打交道的基础，他很快就将蒸汽机的原理了解得一清二楚。空闲的时候，他会将报废的泵机拆开，再一个个零件重新组装好。史蒂芬森对机械有着极大的热情和天赋，他担任了矿井里重要的技术职务，渐渐地有了名气。17岁那年，史蒂芬森想要学习瓦特新蒸汽机的原理，可不识字的他对着书只能一脸懵逼，无能为力。于是，他做出了一个决定，他要去上学。他白天工作赚钱，晚上就去学校里读书，已经18岁的他坐在一群7、8岁的孩子中间，身边的嘲笑声此起彼伏，他也从不在乎。当他第一次歪歪斜斜地在纸上写下自己的名字的时候，他激动地笑了半天。
两年后，20岁的他得到了矿井上薪水最高的一份工作，负责卷绕装置。史蒂芬森是个聪明又勤奋的年轻人，12个小时的高强度工作之外，他还制作钟表和鞋子换取额外的收入。除去补贴家用的钱，他会买来很多机械和科技书籍，津津有味地读着。他结婚了，有了一个儿子和一个女儿。有着高薪的工作，家庭幸福美满，他似乎已经成为了人生赢家。然而，美好的生活并没有持续多久，他的小女儿刚出生3个星期就夭折了。第二年，他的妻子也因为肺结核离他而去。随后，他的父亲也遭遇横祸，父亲的工友在修理蒸汽机的时候突然放出蒸汽，烫瞎了他父亲的双眼。
25岁的史蒂芬森一个人照顾着年幼的儿子和伤残的父亲。为了治疗父亲的眼睛，家里还欠下了不少的债务。可这时候，他又被招募到了拿破仑战争的前线。从战场归来，他变得萎靡不振，甚至想过要移居美国，可看到年幼的儿子和行动不便的父亲，他最终还是打消了这个想法，继续留在了矿井工作。迫于生计，他带着一家人从华勒姆村搬到了威灵顿。来到威灵顿的史蒂芬森被一种新奇的玩意儿吸引住了，当地的煤矿工程师们用固定的蒸汽动力机械牵引煤车，当煤车要翻越山头的时候，他们就在山顶上安装一台蒸汽机，用绳子或铁链连接车辆，将煤车拉到山顶，再通过车辆的自重滚落山坡，这就解决了煤车上山的问题。