1799年里的一天，英国的一所煤矿职工子弟学校像往常一样上课了。但今天的课堂上却有点不同寻常：来了一个高大健壮的小伙子，看上去只有十七八岁的模样。“这样的大龄学生和我们这些七八岁的同学一起上课？”少年们相互间交换着意味深长的眼光。但这小伙子却丝毫不理会这些，径自走到后排坐下，并认认真真地开始听起课来。
这位大龄学生，就是后来被称为“火车之父”的乔治·斯蒂文森。他出生于一个煤矿工人之家。由于家里贫困，他十四岁就开始在煤矿上干活了。一直到十七岁，他还是一个文盲。可是这个青年有个与众不同的优点，那就是当他发现某一个必须改变的问题时，就会马上着手想方设法去改变它。
斯蒂文森聪明好学，很快就读完了子弟学校的课程。他继续在煤矿工作，并能把学到的知识应用到工作中去，所以不久他便当上了煤矿的机械师。几年以后，斯蒂文森又通过自学成了工程师。
那时煤矿已废除了马拉的矿车，而代之以蒸汽机作动力的蒸汽机车了，也已经出现了矿用的铁路。斯蒂文森每天出入于矿山，他成天看到拉矿石的蒸汽车在铁路上来往穿梭，一个想法突然跳出来了：蒸汽车既然能拉煤，能不能用来拉人呢？
其实这个问题不是没有人想过，而且已经有人干过了，英国的一个名叫特莱维茨克的矿山牧师就尝试过。他于1801、1803、1804、1808年先后制造又改进、装配出四辆蒸汽机车，但不是因行进时水烧干而烧毁机车锅炉，就是车轮打滑出轨而撞毁，试验一次次都失败了。连续的失败使特莱维茨克心灰意冷，最后彻底放弃了。
在1812年的伦敦工业展览会上，斯蒂文森无意中见到了陈列品中那辆特莱维茨克制作的蒸汽车，欣喜万分。他左看右看舍不得离开，足足看了三小时，研究拉人用的蒸汽车也就是火车的念头更强烈了。从此，他把业余时间和精力完全投入在这上面，阅读了大量的书籍。
1814年，斯蒂文森装配出了世界上第一辆有实用价值的蒸汽机车——“半统靴”号。那车外形像一只平放的柏油桶，下面有四只轮子，车顶有一根烟囱，拖着八节货车车厢和一节客车车厢，车速是每小时四英里。试车那天，车的确开动起来了。但是机车颠簸得非常厉害，简直像在轨道上跳，还不断发出巨大的撞击声，烟囱中有大量的火星不断地向四处飞扬，蒸汽机车还时不时地发出又尖又响的啸叫声。
“半统靴”号引来了很多人观看，可是附近的牛、马都被那啸叫声吓得惊慌失色，四处狂奔。机车一次次来回跑着，围观的人渐渐变成抗议的人。人们被这巨大的响声所激怒，飞舞的火星也随时有引发火灾的危险，颠簸的车厢更是随时可能翻车。愤怒的人们对他吼道：“你再不解决这吓人的怪叫声，我们就要采取行动，彻底砸毁你的机车！”
机车只得停驶。但斯蒂文森不甘心失败，他一定要设法让机车稳当安全地跑起来。于是，他又花了整整一年的时间，对机车加以改进。他用导气管把喷出的蒸汽废气引到烟囱里面去，这样不仅减少了噪声，而且加快了炉内的空气循环，使煤烧得更旺，还增加了机车的牵引力；在机车底部，他加装了减震弹簧，增加了机车的稳定性和抗震性；机车车轮的功能也大大提高。
1825年，英国政府决定在“煤都”达林顿和海港斯托顿之间铺一条铁路来运煤。开始是准备用马拉车来运煤的，那时已是总工程师的斯蒂文森抓住机会，向有关机构再三建议，使用经改良的新式铁轨：长达十五英尺，设有导向凸缘的熟铁轨，并在铁轨的枕木下加铺小石子使铁轨平稳。他还到处游说，要求人们使用他改良后的机车，“一台机车等于五十匹马，行驶起来又安全”。他的执着努力终于感动了有关政府要员。
这一年的9月27日，春风满面的斯蒂文森登上了机车驾驶台。世界上第一列火车的试通车开始了。随着汽笛一声长鸣，一股白汽喷上蓝天，斯蒂文森摘下帽子向大家挥舞，人们则报以热烈的掌声。慢慢地，机车开出了车站。这列名为“旅行者”号的机车，身挂三十多节车厢，载客四百多位，还拉运了煤与其他物品，平稳行驶，时速已达十五英里。当时还有人不服气，骑着马与火车比速度，结果大败而归。这是世界上第一次出现人制造的机械车速度比马的速度快的情景。
斯蒂文森并没有满足，机车进一步得到改进。四年之后，也就是1829年，他造出了“火箭”号，不仅载重量得到大幅增加，最高时速达到了二十九英里。
从“旅行者”号机车开始，火车渐渐取代了马车，成为人类在陆地上旅行和运输货物的主要交通工具。