在投身立宪运动之时，汤寿潜把更多的时间、精力用在了铁路上面。

&ldo;夙以时务致称，晚以铁路见贤&rdo;，这是张謇为他作传时的概括，他在晚清之所以赢得很高的声望，就是因为全身心地投入保卫路权、兴建铁路的实践中，并取得显著成效。

早在1898年，英国银公司与清政府就有《苏杭甬铁路草约》，此后便一直没有动静，连勘测都没有做过。

20世纪初，江浙民间要求收回路权的呼声很高。

1903年，在晚清新政改革中，新生的商部准许各地设立路矿公司，1905年春天，正好有美商到上海活动，试图得到浙赣铁路的修建权。

年近半百、素怀实业兴邦之志的汤寿潜就在这时站了出来，当年7月，他和张元济、夏曾佑等浙江籍名流在上海发起&ldo;浙江全省铁路公司&rdo;，他被推为总理，决议向全省人民集资办铁路，获清廷批准，授予他四品卿衔，总理全浙铁路事宜，责成盛宣怀与英国银公司交涉收回苏杭甬路权。

从1906年到1909年，浙江境内修成铁路3282华里，沿路筑桥144座，平均每里铁路的造价只有13400银元（不计建桥及车辆），当时浙江旅沪学会评价&ldo;中国商办铁路，其成效以我浙为最速，其经费以我浙为最省&rdo;。

这与汤寿潜芒鞋徒步、风尘仆仆、不计劳苦奔走于杭、沪之间，而且不受薪金、不支公费的作风是分不开的。

期间，他还创办了浙江高等工业学堂（铁路学堂），为管理大笔集资款，还于1907创立了最早的商业银行之一浙江兴业银行。

然而当铁路开工之后，英国银公司不肯废约，通过驻华使馆向清廷施加压力，要求向英方借款，实际上就是将铁路抵押给他们。

消息传来，浙江铁路公司于1907年10月发起&ldo;浙江国民拒款会&rdo;，汤寿潜多次致电军机处抗争，路潮汹涌，清廷一度想动用武力，军队都已集结。

为了把他支走，1909年，清廷先后几次任命他为云南按察使、江西提学使，每一次他都再三辞谢，坚持留下修路，到1910年8月他还致电军机处反对盛宣怀为邮传部侍郎。

清廷指责他&ldo;狂悖已极&rdo;，将他革职，不准干预路事。

结果引起一场轩然大波，浙江各界、浙江旅居外地的同乡纷纷请愿、集会、抗议，电文雪片般飞向北京，甚至有一个工程师、一个工头以身殉路。

一时舆论汹汹，上海《天铎报》《申报》《文汇报》《民呼日报》及各英文报纸纷纷发表评论，连篇累牍地刊载有关报道，浙江咨议局乃至浙江巡抚都出面请求朝廷收回成命。

8月25日，当清廷下令严禁上海、浙江、江苏各地为汤寿潜革职而集会，他在两天后只身前往山东，登泰山、谒孔林，放松身心。

而杭州商务总会于8月28日、9月5日两次举行集会，9月9日旅沪同乡几千人乘专列到杭州，冒雨前往巡抚衙门请愿，秩序井然。

至10月1日杭州还在举行集会声援。

汤寿潜为了争路权弹劾大臣，顶撞朝廷，不惜冒杀头危险，因此而成为维护主权、艰苦创业的代名词。

在一波又一波捍卫路权的声浪中，混合着要求速行立宪、召开国会的呼喊。

1908年颁布的《结社集会律》，毕竟在法律上确立了老百姓结社集会的权利。

1907年12月，预备立宪公会和宪政公会、政闻社、宪政研究会等团体决定成立&ldo;国会期成会&rdo;，作为领导全国请愿运动的临时团体，派人到浙、苏、皖、湘、赣、粤、豫等省活动串联。

当年12月、1908年1月，张謇、汤寿潜两度和人讨论国会问题，1908年2月，在预备立宪公会一次会员常会上，讨论了创办私立法政大学（即上海政法学院前身）、请求开国会、设立&ldo;宣讲研习所&rdo;等事项，张、汤等都在会上发表了演说。