美國「西進運動」特別是開採黃金熱以後，對西部地區的開發成為燃眉之急。西部地區的開發除依靠歐洲移民和中國華工外，還必須依靠經濟較為發達的東部地區的支持，所以加強美國東部和西部的聯繫十分迫切。然而，美國東部到西部加利福尼亞之間，是連綿的崇山峻岭，浩瀚的沙漠和莽莽草原，從陸路由東至西需行走2800英里，歷時八九個月。因此，當時由美國東部至西部地區的美國居民都由水路前往：一條是從美國東海岸沿大西洋沿岸南行，經過巴西的里約熱內盧，繞過南美南端的合恩角，冒著驚濤駭浪，進入太平洋，再往北駛，才能到達美國西海岸的舊金山，這條路航程13600英里，需時四五個月；另一條水路是先從美國東海岸乘船南行，航行5450英里，到巴拿馬上岸，改從陸路穿過地峽，再從太平洋乘船到美國西部，這條路也有許多困難，因為巴拿馬地峽雖短，但森林茂密，沿途強盜多、蚊蟲多、窪地鱷魚多。
為了開採西部地區的金礦，加緊開發西部地區，美國國會於1862年通過立法，決定修建貫穿美國大陸中部，連結東、西部的第一條鐵路幹線，即聯合太平洋—中央太平洋鐵路。
聯合太平洋—中央太平洋鐵路由東西兩部分組成：東段為聯合太平洋鐵路，全長689英里，地勢平坦，施工條件好，修建鐵路比較容易，由聯合太平洋鐵路公司承包；西段為中央太平洋鐵路，全長1800英里，地勢複雜，且需通過海拔二三千米崇山峻岭，冬、夏兩季溫差大，平均正負攝氏40度左右，冬季有暴風雪襲擊，在當時全靠人力施工的條件下，其艱難是可想而知的。西段由中央太平洋鐵路公司承包。
聯合太平洋—中央太平洋鐵路幹線於1863年正式開工。東段聯合太平洋鐵路公司僱用的大部分是新到美國的愛爾蘭移民勞工，工資比較低廉；而中央太平洋鐵路公司僱用的主要是加利福尼亞州的白人工人。由於西部工程艱苦，工資往往要比東部僱工高出兩倍之多。就這樣，白人工人還嫌活兒累，紛紛離職。於是，承建西部鐵路工程的股東卡利斯·克勞克提出招募中國勞工的建議。
起初，中央太平洋鐵路公司只僱用50名華工，讓他們干運土等粗活。經過試工，發現華工不僅刻苦耐勞，而且機智靈活，能擔負起白人工人難以完成的任務。因此，中央太平洋鐵路公司便接受卡利斯·克勞克的建議，通過中國經紀人，在中國廣州及香港、澳門設立招工站，招募大批華工赴美修築鐵路。梁啟超曾在他的《新大陸遊記》中這樣寫道：「華工之往美，實由美人招之使來也。當加罅〔xia夏〕寬尼省(加利福尼亞州)初合併美國之時，急於拓殖，而歐洲及本國東部之移民，憚其遼遠，來者不多，資本家苦之。及覓得金礦，盛開鐵路而勞佣之缺乏更甚，是以渡海而求之於中國。今者，加罅寬尼之繁盛，實吾國人民血汗所造出之世界也。」
從1867年起，中國華工就大量湧入美國，特別是到達美國西部的築路工地。西部築路工地的華工經常保持在10000乃至11000人，而白人僱工只有800人。
華工進入工地前，被編為小隊。每隊有25—30人，由一名隊長率領，並配備炊事員一人。隊長一般要有一定的文化知識，能說會算。隊長除負責安排僱工工作、後勤支援、工餘生活，還需負責監督伙食和發放工資等項工作。
中央太平洋鐵路公司承包的西線，要越過到處是懸崖峭壁的內華達—塞拉山脈，兩山之間需用大量土石填平深谷，還要越過高大的石山，有時必須開鑿數百米的隧道，華工們卻不畏艱險地承擔起修築任務。有的華工站在柳條編製的籮筐里，在懸崖上打炮眼，填炸藥。繩索磨斷，就會掉進深山峽谷；點燃雷管後，轉移稍遲一點，就會被炸得粉身碎骨，真是慘不忍睹。特別是在修築100多英里的塞拉山脈地段的鐵路時，華工的死亡率竟高達10%以上。
中央太平洋鐵路公司董事查爾斯·克羅克的副手詹姆斯·斯特羅布里奇曾在一次聯邦調查委員會上作證時，講述了冬天築路時的艱難情景：
「有很多個冬天，鐵路被阻塞了。在那些最寒冷的冬天，我們無法使鐵路暢通……我們把敷設40英里鐵軌的物資加上各種零件，三列機車和40節車皮，越過雪地運往唐納湖。我們在特魯基的大峽谷築成40英里鐵路，然後越過山頂使鐵路銜接起來……我們就是以巨大的代價使鐵路通過高山的。這些工程本來應該在夏天施工，我們在冬天施工所付的代價比夏天幾乎要多三倍。」
「雪崩毀了我們華工的帳篷。在雪崩中，我們犧牲了大量的工人(指華工)；有許多工人的屍體，直到第二年積雪融化以後才發現。」
經過主要是華工的辛勤勞動、流血犧牲，1869年5月10日，聯合太平洋鐵路與中央太平洋鐵路在猶他州的普魯蒙托里角接軌。一個華工和一個愛爾蘭工釘進了兩個金鉚釘，將東、西部分鐵路連接起來，正式宣告了被譽為世界鐵路史上一大奇蹟的橫貫美國東西的大動脈的建成。此鐵路原計畫建築14年，但由於華工積极參与，僅用了七年的時間便得以建成，整整提前了一半時間。
在薩克拉門托舉行的慶祝大會上，雖然華工代表沒被邀請參加，大多數會上發言的代表亦不提華工，但一個名叫E.D.克羅克的法官仍為華工說了公道話：
「我要提醒諸位，這條鐵路之所以能早日建成，大部分應歸功於那些貧苦而被人蔑視的中國工人，他們忠誠勤奮，表現卓越。」
中央太平洋鐵路公司總裁利蘭·斯坦福亦寫道：「沒有華工，這條重要的國家交通幹線的西段，就不能在國會法案所要求的時限以內完工。」他們「安靜、溫順、勤勞、節儉——樂於而且容易學會鐵路建築工程所需要的各種不同工作。事實上，他們是築路工頭夢寐以求的理想工人。」
聯合太平洋鐵路——中央太平洋鐵路的建成，大大促進了美國東西部之間的運輸，對開發西部地區起了重要作用，極大地推動了美國工商業的發展。這一世界鐵路史上的巨大成就，的確大部分應歸功於忠誠勤奮、表現卓越的中國工人。
橫貫美國東西的聯合太平洋鐵路——中央太平洋鐵路建成後11年，即1880年，華工建築的另一條橫貫加拿大東西的太平洋鐵路又正式動工了。
法國和英國先後殖民加拿大都是由東部大西洋沿岸開始的。1867年7月1日英國頒布《不列顛北美法案》，宣布加拿大為英國屬下的自治領時，參加自治領聯邦的只是東部四省，加拿大西部沿太平洋的不列顛哥倫比亞在當時還是單獨的英國直轄殖民地。1858年加拿大西部發現金礦後，西部地區逐漸發展起來。但由於加拿大西部和東部沒有直接的鐵路運輸線，西部所需要的生活和生產資料絕大部分要從南方的美國由海上運輸，從歐洲和加拿大東部來的移民亦要由美國東部乘火車橫越大陸，到達美國西部的加利福尼亞州，再乘輪船北上到加拿大。為了大力發展加拿大西部地區，就必須及時地修築貫穿加拿大東部和西部地區的太平洋鐵路。
此時，英國對不列顛哥倫比亞的統治非常薄弱，為防止不列顛哥倫比亞的獨立，亦極力鼓勵它參加東部的自治領聯邦。1871年，不列顛哥倫比亞決定參加東部的自治領聯邦，其條件是由聯邦政府修築由東部到不列顛哥倫比亞的鐵路。
加拿大太平洋鐵路東起大西洋沿岸的港口城市哈利法克斯，西至太平洋沿岸的港口城市溫哥華，全長3800餘公里。從1880年起，太平洋鐵路首先從東段的蒙特利爾到溫尼伯全面動工。
在動工之前，就在是否僱傭華工問題上發生爭執。不列顛哥倫比亞省的官員提出為防止「黃禍」蔓延，必須禁止僱傭華工。但當時加拿大總理麥克唐納反駁道：「我們的選擇是，要修鐵路，就必須要華工，不要華工，就沒有鐵路，別無他策。」
實踐證明，麥克唐納的預見是正確的。1881年負責投標承建太平洋鐵路的美國人安德魯·安德當克曾僱傭3000名白人修路，但在試用期發現他們不僅酗酒，而且不願從事艱巨而危險的工作。安德當克曾在美國從事修築鐵路10餘年，深悉華工精明強幹，於是斷然決定招募華工築路。
從1881年起，安德當克就通過華商聯昌公司在美國和香港招募華工。聯昌由旅居坡侖的李天沛聯合舊金山廣源號的李天實、維多利亞的華商、廣安隆號的李佑芹和泰源號的李奕德等人組成，在維多利亞和香港都設有辦事處。他們都曾以招募華工築路為業。據加拿大華裔作家馬青在《先驅者》一書記載：「在1880年6月至1887年7月之間，25000名中國人來到加拿大，占當時卑詩省總人口的1/5。」
被招募的華工由香港上船，在擁擠的下層船艙里，兩個多月後到達加拿大溫哥華島的拉貢(在維多利亞市西北20餘公里)。上岸後被送往帳篷區隔離起來，等待檢疫，並在這裡等待招工商把他們轉讓給使用華工的僱主