是他发明了改良蒸汽机，驱动了工业革命的车轮滚滚向前，从而改变了世界历史。
1690年，法国人巴本研制出了第一台原始蒸汽机，但效率太低；1698年，美国的萨维利虽然改进了巴本的蒸汽机，但是实用价值不高；1705年，英国的纽康门又改良了萨维利的设计，使蒸汽机有了实用价值，但仍较费煤费汽。
1763年，瓦特在苏格兰的格拉斯哥大学负责修理教学设备和仪器。
一天，学校里一台教学用的纽康门蒸汽机出了故障，请瓦特修理。瓦特找到了纽康门蒸汽机的致命弱点：这种蒸汽机是将汽缸和冷凝器合在一起的，因此，用冷水冷却时，不仅蒸汽冷凝了，连汽缸和活塞也被一起冷却了。
瓦特经过实验，发现这种蒸汽机产生的水蒸气只有四分之一发挥作用，其余的蒸汽竟白白地浪费在汽缸和活塞的冷热交替中。如果把冷热两个任务，分别由两个容器来承担，让汽缸始终保持高热状态，负责推动活塞；让冷凝器始终是冷的，负责使蒸汽冷却，产生真空，不就可以充分利用热能，提高效率吗？
1768年，他终于研制出带有单独冷凝器的蒸汽机。不仅极大地提高了效率（为旧式蒸汽机效率的5倍），而且耗煤量仅为纽康门蒸汽机的四分之一。
初步实验的成功并没有使瓦特陶醉其中，而是更加激发他继续进行革新实验。他又发现，纽康门蒸汽机的活塞只能作往复的直线运动，不能作旋转运动，因此，只能用于矿井抽水。如果把活塞的往复直线运动变成圆周运动，那么蒸汽机既能带动抽水机，也能用于纺织机，还可用来推动车辆，那该多好啊！
瓦特又马不停蹄地投入新的实验，1784年，他再次把自己的设想变成了现实，成功地用飞轮和曲轴把一来一往的直线运动变成了不断旋转的圆周运动，这无异于为蒸汽机的腾飞插上了双翼。
瓦特在取得专利权后，很快把它应用到纺织、矿产、冶金和机械等行业中，蒸汽机驱动了工业革命的车轮滚滚向前。1807年，美国的富尔顿把蒸汽机装在船上，发明了轮船。1814年，英国的斯蒂芬孙把蒸汽机装在车子上，造出了火车头。
恩格斯曾经高度评价说：“蒸汽机是第一个真正国际性的发明”，“是社会领域中实现了巨大的解放性的变革”。而瓦特，正是这场变革的先驱者。从某种意义上来说，是瓦特改变了历史，改变了世界。