本論文除緒論、結論外，計分四章十二節。內容偏重鐵路事業及其與臺灣社會經濟之關係，旨在究明縱貫鐵路在近代臺灣社會經濟史上的角色和地位。探討的方向有三：
一、探討縱貫鐵路建造之經緯和過程，藉以適切瞭解縱貫鐵路建造之實況。
二、探討縱貫鐵路營運初期之人事、人才養成及經營等特色。
三、探討縱貫鐵路與臺灣社會經濟變遷之關係。
第一章「緒論」，第二章為「日治初年舊鐵路之利用」。臺灣固然創建於清季，惟未遑發揮其功能，即因割讓而易手。日治之初，臺灣總督府即充分利用清季完成的基隆、新竹間之舊鐵路。舊鐵路歷經臨時鐵道隊、臺灣鐵道線區司令部、臨時臺灣鐵道隊三個組織的經營、修築及管理，其始終在軍事機構的管理下，並協助輸送武器彈藥或加強軍需補給，以支援日軍鎮壓各地抗日武力，但並未立即進行大規模的增修或延長工程。然而，由於戰事的持久與補給的困難，使日人認為修築鐵路從事軍隊及物資的補給乃是當務之急，是故為強化對臺灣的統治，乃倡建縱貫鐵路，並展開線路的調查。
當時，軍方為了運送軍用物資及人員，建造不少輕便鐵路，對臺灣中南部地區的陸路交通貢獻良多，其後，縱貫鐵路興築時，該線路不但成為輸送建材的路線，也成為決定縱貫鐵路線路的比較線。當軍用輕便鐵路陸續撤廢後，拆除的軌條或成為聯絡各村落與縱貫鐵路之新鐵路建材，或將線路保留，對地方交通助益甚大，其存在確有其特殊意義。
鐵路倡建之初，即有官營、民營之議論，受到日本國內鐵路熱潮的影響，加上日本領臺之初各項建設的展開耗費甚鉅，是故最初民營主張被採行，先後有臺北鐵道會社、臺灣鐵道會社等公司成立，迨民營鐵路公司籌組失敗，官營始被考慮。1899年，在後藤新平的主導下，通過臺灣事業公債法，確立以官營展開縱貫鐵路建造事業。1900年，成立臺灣鐵道部，展開縱貫鐵路的修築工程。如此一來，鐵路的建造、經營均由總督府主持。其建造與經營以日本利益為最高指導原則，線路的決定從原先軍事的考量轉而偏重經濟及技術之觀點。有不少日商因參與縱貫鐵路工程建設，而奠定在臺的事業基礎。由於多數鐵路建材無法在臺灣取得，多半需要從日本或其他國家輸入，建材的搬運除了利用原有的運輸工具外，也修築不少材料搬運線，港口整建工程亦隨之展開。
面對臺灣惡劣的自然環境條件，縱貫鐵路能迅速完成實在令人相當驚訝。縱貫鐵路工程得以順利推展的因素之一在於有優秀的技術人才。鐵路建造時期鐵道部技師中，東京帝大、京都帝大畢業生超過半數，此時帝國大學不但是重要的學術研究機構，也是日本殖民地經營人才的養成機關，臺灣縱貫鐵路的興築不僅成為帝大畢業生發揮長才的舞臺，其後這些技師更轉赴朝鮮、中國東北，或返回日本從事鐵路事業。興建鐵路之勞動力以臺人為主，甚至原住民、降服的抗日份子、罪犯、流浪漢等也被動員。便宜的勞力使縱貫鐵路工程費大幅降低，而遠少於日本、朝鮮建造鐵路之花費。
1908-1920年縱貫鐵路全線通車最初十餘年間，鐵路經營人才方面，鐵道部高等官幾乎為日人所獨佔，技師仍以帝大畢業生為主體。由籍貫觀之，又以出身東京及九州者居多數。在職員的培訓上，1902年設立鐵道運輸事務傳習所，1906年設立運轉從事員講習所，1917年8月進而將兩機關合併，設立鐵道部現業員教習所，作為鐵道部主要的人力養成培訓機關。一次大戰期間，由於民間產業振興，其隆盛甚至超過官方事業，因此不少鐵路從業員轉任民間，遂使得鐵路從業人員有匱乏之虞，對運輸也造成相當的影響。至於臺人，大多僅擔任基層從業員的角色，薪資與日人亦有差別。日人在職位上的獨佔，充分顯示縱貫鐵路之經營中臺人長期處於被忽視的地位。
鐵路營運收入長期多於支出，且有顯著的成長。無論客運或貨運收入均呈增加之勢。縱貫鐵路通車後，旋即與舊有運輸業產生競爭。鐵道部在各地設置貨物勸誘股，派員至各地講述鐵路利用之便利，同時，大幅調降運費，俾與舊運輸系統競爭。其結果，原利用海運輸出的物產，轉而集中於鐵路沿線各站，分別運至基隆、打狗二港，如此一來，由於運輸方式的改變造成臺灣西部沿海各港口間運輸機能沒落而式微。基隆、打狗二港迅速發展，鐵路沿線要站也漸成為人口及地區產物的集散地。
縱貫鐵路所經之處資源普遍開發，距離鐵路稍遠之地也紛紛建造產業輕便鐵路與之相連結，而使產物之運銷更加便利。隨著鐵路貨運功能之發展，促進各地物產流通，因而出現作物生產區域性分工現象，蔗糖、香蕉、鳳梨、枇杷等產地分布與縱貫鐵路相結合。由於鐵路利用漸次普及民間，對臺人生活亦造成相當的影響。要之，總督府本乎日本國內創辦鐵路之經驗，建造、經營縱貫鐵路，全面改變了臺灣的陸路交通、貿易網路，並促進了社會經濟之發展。
從臺灣交通史的意義來看，縱貫鐵路的建造突破臺灣自然地理的限制，改變臺灣陸路交通運輸系統，相當程度地取代傳統交通工具；同時，亦改變臺灣海運系統，促進南北兩極化港埠體制的形成，可以說開啟臺灣交通史劃時代的新紀元。

本論文主要利用《臺灣史料稿本》、《臺灣總督府公文類纂》、《臺灣總督府陸軍幕僚草案》、總督府各項統計資料、職員錄、鐵道部編之《鐵道部年報》（各年度），《臺灣鐵道史》和該部相關出版品，以及《臺灣鐵道》、《臺灣協會會報》等期刊，《臺灣新報》、《臺灣日日新報》等報章雜誌，以及時人著作、人名錄等各項資料。