斯蒂芬孙14岁就到英国一家煤矿工作，没过几年就成了技术能手。
一天，一辆运煤马车突然坏了，十几辆马车被堵在那里。煤矿把头狠狠地把赶马车的小伙子训斥了一顿。斯蒂芬孙急忙帮小伙子把马车修好了。
这件事对心地善良的斯蒂芬孙触动很大。这天，他坐在机器旁，看着旋转的机器轮子，脑海里那个马车的轮子居然跟着转动了起来。这时，他产生了一个大胆的设想：“能不能用蒸汽机带动车轮转动，制造出蒸汽机车呢？”
斯蒂芬孙开始了艰难的实验。他按照修理的一台旧蒸汽机的大小和轮子转动情况，设计制作车盘、车轮，进行组合、安装。经过反复的实验，终于使蒸汽机带动车轮转动了，但在地上会陷在泥土里。
后来，他又铺上了木制的轨道，蒸汽机车于1814年问世了，但还有噪声大、震动大等问题。
斯蒂芬孙并不满足已有的成就，他坚持不懈地对蒸汽机车进行改进，并把木轨改为铁轨。历时11年的时间，他在1825年制成了世界上第一辆蒸汽机车——“旅行号”。