1911年，16歲的茅以升考入唐山路礦學堂預科。是年秋，辛亥革命席卷華夏，不少同學投筆從戎的壯舉，使得血氣方剛的茅以升在教室裏再也坐不住了。1912年秋，孫中山先生親臨唐山路礦學堂，在演說中諄諄告誡同學們，中國革命的成功，決不是僅僅需要壹支武裝大軍，而是同時需要武裝和建設這兩路大軍。從那以後，茅以升暗暗立下誓言，當壹個中國的橋梁專家！為了這個誓言，他朝夕苦讀，大學4年的總成績名列全校榜首，為了這個誓言，他苦讀壹年就攻下了美國康乃爾大學研究生院的碩士學位。
畢業前夕，康乃爾大學名教授賈柯貝邀他留校做助教，茅以升推辭了。他告訴教授，他想去學習造橋的真本領，將來好報效祖國。面對茅以升的婉拒，賈柯貝教授不但沒有生氣，甚至還更喜歡這位學生了，因為他輕名利而重事業，始終把祖國放在心裏。於是，教授親自推薦茅以升到匹茲堡橋梁公司去實習。茅以升喜出望外，這個公司無論在橋梁工程的理論上還是實踐上，實力都是當時世界壹流的。每天白天，茅以升在匹茲堡橋梁公司學習繪圖、設計、木工、鈑金、油漆等各種工種的造橋所必需的全部知識。晚上，他又趕到卡利基———梅隆理工學院橋梁系去上夜大學，攻讀博士學位。1919年10月，茅以升的30萬字的博士論文《橋梁框架之次應力》被全票通過，獲得卡利基———梅隆理工學院首名工學博士。
1919年12月，茅以升博士滿載知識和榮譽，登上遠洋輪船，毅然返回自己的祖國。歷經艱險建橋錢塘
然而，學成歸國以後，由於客觀上種種因素，茅以升只能在學校裏講造橋、教造橋。整整13年沒能接觸到大的工程。這令茅以升痛心不已！
機遇終於等來了。1933年3月，茅以升接到時任浙贛鐵路局局長的杜鎮遠和時任浙江公路局局長的陳體誠兩位老同學的電函，請他主持設計建造錢塘江大橋。茅以升迅即向當時任教的北洋大學請了假，直奔杭州。浙江省建設廳廳長曾養甫在病榻上會見了茅以升，他非常高興，快人快語：“經費我負責，工程妳負責，讓我們***同努力，壹定把橋造好！”
會見以後，茅以升以科學家的嚴謹態度和求實精神，對錢塘江的水文資料、氣象資料和地質資料進行了全面的調查和研究。
早年，杭州人若講起某件事絕對辦不成，便說：除非錢塘江上架大橋。
何故？其壹，錢塘江是壹條兇險的江，上遊時有山洪暴發，下遊常有海浪湧入，若遇臺風過境，濁浪排空，愈發勢不可擋；倘提及高達5至7米的錢塘江潮，更是令人色變。其二，自古傳說“錢塘江無底”，底自然是有的，可是既極深又有流沙。直至本世紀30年代，對在此建橋既欲染指又不敢嘗試的外國工程師們，屢以妄言嚇唬炎黃子孫：能在錢塘江上造大橋的中國工程師還沒出生呢！
可是，血氣方剛的茅以升卻矢誌不移：壹定要為祖國造出第壹座由中國人自己設計建造的現代化大橋！
1933年8月，茅以升辭去北洋大學教授工作，毅然南下杭州。到杭州以後茅以升才發現，時任中國鐵道部顧問的美國橋梁專家華德爾已做了壹套大橋設計。茅以升迅速組織中國工程師精心設計了上層為公路橋，下層為鐵路橋的新方案，兩相比較，中方設計遠勝美方！
1935年4月6日，大橋正式開工，頭壹個難題是打樁。要把長長的木樁打進厚達41米的泥沙層，站在江底巖層上才算成功。茅以升針對錢塘江的特殊水文地質狀況，專門設計了打樁船的打樁部分，交船廠趕制出來。
天有不測風雲，特制的打樁船剛駛進杭州灣，就遭遇狂風巨浪，不幸觸礁沈沒。
茅以升親自督工，趕制第二艘打樁船。
在茫茫江面上要把木樁準確打進江心預定位置，談何容易！加之江心泥沙層堅硬如鐵，打樁極為困難，初期壹天辛勞只能打下壹根，按計劃總***要打1440根樁，如此緩慢，豈不要打到猴年馬月？！
沈了壹條船，工程又進展遲緩，社會上閑言碎語就多了起來；中外銀行擔心建橋貸款能否收回而表示不滿；上層也給曾養甫施加壓力，受了壓受了氣的曾養甫找到茅以升，聲色俱厲地說：“橋不成功，妳得跳錢塘江，我跟妳後頭跳！”
茅以升的母親是個很有膽識的人，此時此刻，聽說兒子受到各種壓力，而且媳婦忽染重癥，老人家挺身而出了！她風塵仆仆趕到杭州，親自主持家政，以解兒子後顧之憂。茅母又以唐僧取經，歷九九八十壹難終獲成功為例，堅定茅以升的造橋信心。
母親的話極大地鼓舞了茅以升的鬥誌。他特制了江上測量儀器，解決了木樁定位問題。他以水治沙，用高壓水槍沖開江底堅硬的泥沙層，打樁困難迎刃而解，壹晝夜打下30根。闖過打樁難關後，茅以升又采用“浮運法”，利用江潮漲落巧妙地解決把幾百噸重的巨大鋼梁運到江心並準確安裝在橋墩上的難題。由於綜合了全體工程技術人員的智慧，80多個重大難題先後被壹壹攻克。
1937年7月7日，抗日戰爭爆發，而這時正是工程最緊張階段。日空軍把大橋作為重要戰略目標，多次狂轟濫炸。茅以升和建橋工人冒著生命危險堅守崗位。
強烈的愛國心，超凡的智慧和巨大的犧牲換來了成功的喜悅。1937年9月26日，錢塘江大橋鐵路橋在國家危難關頭提前通車，壹列列滿載戰時物資的列車從大橋上飛馳而過，及時緩解了戰時交通的燃眉之急，為支援上海保衛戰做出了直接的巨大貢獻。
11月17日，這是壹個許多老輩杭州人終身難忘的日子！公路橋正式開通了！這天從早到晚，大橋上始終水泄不通，是錢塘江上最大規模的壹次南渡。
然而，幾十萬過橋的人誰也不知道，他們腳下的大橋已經裝埋了數以噸計的炸藥！11月16日下午，南京工兵學校的爆破專家，奉命率部來執行炸毀錢塘江大橋的任務！茅以升看了對方出示的密令後，只覺天旋地轉、心痛欲裂。作為橋梁專家，他對軍事失利時大橋必須炸
毀的前景早已明了，而且在建造時早就在關鍵部位預留下裝埋炸藥的洞穴，但是，這壹可怕的時刻到來得未免太快了！
然而，深明大義的茅以升還是沈重地點了頭，“造橋是愛國，炸橋也是愛國！”壹語未竟，熱淚奪眶而出。
12月23日下午5時許，日寇騎兵先頭部隊已到達北岸橋頭，壹聲轟然巨響，大橋被炸斷了。
1945年抗日戰爭取得最後勝利。茅以升在與全國人民***同歡慶之時，首先想到的是，盡快修復錢塘江大橋！他在南京、上海、杭州3個城市奔波往返，籌劃班子，籌組經費，短時期內修復了因抗戰而被炸毀的錢塘江大橋。代有傳人桃李芬芳
30年代以來的我國大型橋梁的建設，都留下了茅以升的智慧和汗水，而他始終在考慮的是，培育更多的高素質的建橋人才，帶出壹支我國自己的建橋人才隊伍。
1933至1937年，他主持設計建造錢塘江大橋期間，深入現場，言傳身教，在實戰中帶出了壹支成熟的建橋隊伍。抗戰中，作為唐山交通大學的老校長，他召集流亡學生復課；1943年，他還創立了中國橋梁公司，在危局中慘淡經營，讓流離失所的橋梁工程技術人員既有實踐場所，又有生活來源。
新中國建立後，他培育和維持的這批科技骨幹成為祖國建設大型橋梁的前驅和中堅。僅國內而言，在他直接或間接培養教育下脫穎而出的棟梁之才就有武漢長江大橋總工程師汪菊潛，南京長江大橋總工程師梅?春、世界跨度最長的雲南長虹石拱橋總工程師趙守恒等等。