德璀琳还有一个身份，他是赫德当总税务司时的天津海关税务司。在李鸿章那里，德璀琳负责联络那些在李鸿章的工商企业中任职的外国人，算是李鸿章洋务运动以及办理外交事务的联络官。毕德格则原是美国内战时期的一个骑兵，来到中国后，很快就精通汉语。1872年，他成为美国驻天津领事馆的副领事和翻译。后来，李鸿章聘请了他，先是让他担任家庭教师，然后，又让他担任自己的私人外文秘书和翻译。毕德格为李鸿章解读了不下800部英文、法文著作。李鸿章通过毕德格的翻译，对于西方世界了解很多。除此之外，毕德格还为李鸿章物色了不少西洋优秀人才，陪同外国工程师或技术人员赴内地探矿。
1895年，毕德格曾随李鸿章一道赴马关谈判，为之收集、提供情报。1901年《辛丑条约》签订后李鸿章去世，一个月后，毕德格也去世了。在李鸿章的洋务运动中，毕德格负责管理在北洋海军里任职的外国人。如果按地域来划分的话，德璀琳和毕德格还有一个不太严格的区分：德璀琳联络着在李鸿章手下任职的欧洲人；毕德格则负责联络美国人，有时候也负责联络英国人。仅次于他们二人的，还有一个叫汉纳根的，是德璀琳的女婿，他也是李鸿章的军事联络官，只不过跟李鸿章稍稍疏远一点罢了。
在洋务运动的过程中，李鸿章踏踏实实地做了很多事：
同治二年（公元1863年）正月，设外国语言文字学馆于上海；同治四年八月，设江南机器制造局于上海；同治九年十月，设机器局于天津；同治九年闰十二月，筹通商日本并派员往驻；同治十年四月，拟在大沽设洋式炮台；同治十一年正月，挑选学生赴美国肄业；同治十一年五月，请开煤铁矿；同治十一年十一月，设轮船招商局；光绪元年（公元1875年）十一月，筹办铁甲兵船；光绪元年十一月，请遣史日本；请设洋学局于各省，分格致测算、舆图、火轮机器、兵法、炮法、化学、电学诸门，择通晓时务大员主之，并将考试功令稍加变通，另开洋务进取一格；光绪二年三月，派武弁往德国学水陆军械技艺；光绪二年十一月，派福建船政生出洋学习；光绪六年二月，始购铁甲船；光绪六年七月，设水师学堂于天津；光绪六年八月，设南北洋电报；光绪六年十二月，请开铁路；光绪七年四月，设开平矿务商局；光绪七年六月，创设公司船赴英贸易；光绪七年十一月，招商接办各省电报；光绪八年四月，设商办织布局于上海；光绪十一年五月，设武备学堂于天津；光绪十三年十二月，开办漠河金矿；光绪十四年，北洋海军成军；光绪二十年五月，设医学堂于天津。
在晚清历史上，中国机械制造、近代的采煤、铁路、电报、轮船运输、纺织等工业，采矿和交通运输及信息企业，无一不与李鸿章的推动、支持有关。
而在办新式学堂、派留学生出洋等方面也有他不可磨灭的一份。在当时，李鸿章的作为几乎可以说是单兵作战、单骑突进。他所面临的，是资金的匮乏、人才的匮乏，在陌生事物面前的判断力，各种各样的阻碍以及整个知识体系所面临的软肋。谭嗣同曾经引用过袁世凯的评价说：“香帅尝叹曰：无怪乎合肥之得志也！遍观中外（指朝廷内外），大小臣工，学问非不好，品行非不好，即心术亦未必都不好，然问以大小数百种，后膛精枪亦数百种，形式若何，运用若何，某宜水，某宜陆，某利攻，某利守，某利山林，某利平地，其左右前后之炮界何在，昂度低度若何……以及水雷旱雷炮台地营一切攻守之具，无一人能知，且并其名亦不能辨，又况西人政事法度之美备，有十倍精于此者。某国当与，某国当拒，某国善良，某国凶狡，吾之联之而备之者，其道何在，宜更无一人知之矣。稍知之者，惟一合肥。国家不用之而谁用乎？”
对于这一点，后来的梁启超也有类似的看法：“现在整个朝廷二品以上的大员，五十岁以上的大官，没有一个人能比得上李鸿章。”可以这样说，就这场洋务运动本身，不管后人怎么评价，李鸿章所做的一切，应该是相当不易了。李鸿章几乎是用尽所有的气力撬动着庞大笨重的朝廷在向前滑行。他所面对的，是千疮百孔支离破碎的格局。从本质上说，这个国家政体腐朽，效率低下，缺乏科学；国家的统治阶层昏庸无能，坐井观天，自欺欺人，掩耳盗铃；就文化本身来说，数千年的农业文明在面对突如其来的世纪之变时，在认识上一知半解，似是而非，破绽百出。中国当时的格局就像一只木帆船航行在海上，突然，暴风雨来了，很多人吓得脸色苍白，争先恐后逃进船舱躲避，李鸿章却坚守在船头，抗抵着扑面而来的暴风雨。并且，李鸿章还得在正面迎击洋枪洋炮的同时，经常防范身后腐朽阵营中的明枪暗箭。
在当时的中国，深信需要西方技术的士大夫毕竟不多，传统的文化准则和控制力量仍像过去那样强大；科举考试和绿营军等制度不仅有广大既得利益集团的支持，而且由于依傍传统而获得了神圣不可侵犯的性质。现代化显然需要冲破文化和制度的障碍。在这样的情况下，白天里李鸿章忙忙碌碌，他为自己在从事着的工作而兴奋；而每到夜深人静时，李鸿章都会感到自己的孤立无援，他的所有努力都有着一种孤军奋战的感觉。在这里，可以列举一些李鸿章身边左右的人物来反衬李鸿章的孤独。比如光绪皇帝的老师翁同，这位昔日的科举状元、后来两任皇帝的老师，一直是一个典型的中国旧知识分子。在认识洋务方面，保守而无知。洋务运动中走在前面的曾国藩，也主张适可而止，他反对建设电报、铁路和使用其他西方技术，理由是那些东西可能有害民生并且扩大外国人的影响。在这一点上，左宗棠与曾国藩的观点如出一辙。并且，左宗棠对于清廷购买外国军舰也不以为然。甲午战争中名噪一时的王文韶，时任湖南巡抚，也在讨论中说：如果机器盛行的话，那么大批人将会失业，如果失业者慢慢多起来，天下就不稳定了，所以应该除了有关军事上的机器之外，其他的，都要一概禁止……如果说王文韶的想法是由于他来自内陆省份，思想的局限性情有可原的话，那么曾任福州船政大臣多年的沈葆桢在思想上的局限就让人扼腕叹息了。沈葆桢曾经是办洋务的名家，光绪元年升任两江总督、南洋通商大臣，而他在任期间所办德政之一，是花钱将外国人修的吴淞铁路买回来后竟下令拆掉！这样的认识水平，不仅仅是沈葆桢一个人的，也代表着整个权力上层对于西方文明的看法。
沈葆桢为什么要拆掉铁路呢？那是因为他不能容忍和英国人合营一条铁路，也不能与他们共同管理，对于国家的现代化进程，必须加以控制才行。可以想像的是，如果沈葆桢这样的人去主持变革维新，结局自然会可想而知了。
在这种情况下，似乎只有李鸿章才具备一颗“勇敢的心”。这样的比喻，指的是李鸿章自始至终对于时局和国家，有着真正负责的态度，这种负责，不仅仅是被动的坚守，而且，以一种勇敢的积极态度，去应对这种改变。这一点，李鸿章几乎与所有的大臣们都不一样，他不是被动地防御，而是主动出击。从结果上来说，李鸿章几乎就能看到“成功”的曙光了。虽然从本质上来说，李鸿章所走的是一条独木桥，但他毕竟以自己的亲历亲为给民众开了一个头。李鸿章所面临的问题，并不是历史对他的不支持，而是在这种战战兢兢走钢丝过程中，失败的概率太大。李鸿章在这个过程中显然缺少好运气。
李鸿章几乎是“一根筋”地投入到他的洋务运动中。从李鸿章洋务运动的内容来看，他的着眼点一是在军事上，如购船、购械、造船、筑炮台等；二是在商务实行上，如铁路、招商局、电报局、织布局、开平煤矿、漠河金矿等；三是在文化上，比如说派留学生、设医学堂等。可以说李鸿章考虑得非常周到了，而且意识到在诸多方面的落后，想奋起直追。
李鸿章主持下的向美国派遣留学生一事，应该说，是洋务运动中重要的一步，也是这场运动中的一个生动的插曲。
派留学生，是唐廷枢的同学容闳建议的。容闳自己就是一个留学生，早年，他曾得到教会的支持，到美国耶鲁大学读书，1854年，容闳从耶鲁大学毕业，成为耶鲁的第一个中国毕业生。宏闳回国后，担任了为江南制造局购买机器的任务。不久，容宏通过唐廷枢，向李鸿章建议派遣赴美留学生。李鸿章很快采纳了容闳的建议，派容闳主持此项工作，与留学生一起赴美，担任留学生副总监督一职。所有事情都有条不紊地进行着，最初，几乎没有人愿意将自己的子弟交给清廷，以让他们赴美。首批学生，只好由那些热衷洋务的干将们安排了自己的子弟。谁知那些留学生到了美国后，像出笼的小鸟一样飞到了自由的天地。很快，这一批留学生有了很大的改变：有的开始信仰基督教；很多人以长长的辫子为羞，把辫子挽起压在帽子里，有的甚至把辫子剪了；有的再也不愿意学习孔孟之道了，只愿意读西方书……容闳本人甚至在美国娶了一个白人女子为妻，这在清国的官员看来，无疑是妖逆之举了。留学生到美国后的变化，让容闳的同事、同赴美国的总监督陈兰彬大为恐慌，赶忙打报告回国，建议火速召回留学生，说要是再不召回的话，华夏留学生都将变成洋蛮子了。消息传回国内之后，在朝廷引起了很大恐慌，很多人纷纷支持召回留学生。一段时间之后，由于中国留学生要求进美国西点军校等事宜受阻，旧势力的压力更大了，朝廷也没有了主意，只好同意撤回留学生。李鸿章虽多次据理力争，但在恭亲王奕的坚持下，留学生还是回到了国内。李鸿章主持下的第一次外派留学生一事，在无奈中打了一个水漂。
尽管留学计划不幸夭折，但这次时间不长的留学生涯，还是为清廷培养了不少人才。在那些归国的留学生当中，从事矿山、电报、铁路等行业的有30多人，包括6名工程师、3名铁路局长；从事外交、行政行业的也有20多人。在他们当中，后来比较有名的有开平煤矿采矿工程师邝荣光、中国铁路第一人詹天佑、北洋政府内阁总理唐绍仪以及外交总长梁敦彦等。
李鸿章修铁路的事情，同样可以说明洋务运动的艰难，也可以说明李鸿章的苦心孤诣以及坚忍不拔。
铁路的产生是世界近代化的一个重要标志，从某种程度上说，铁路的意义远远超出了交通的范畴，它是人类改变生活观念的一个标志，是集人类想像力、创造力和挑战自然雄心为一体的里程碑。李鸿章似乎也看到了这一点。早在1863年，正和太平军打仗的李鸿章就收到上海27家英法洋行老板的联名信，第一次提出要在上海和苏州之间修建铁路，洋人们说，如果修成这段铁路，清军可以利用它攻打太平军。李鸿章把这个建议报告给了朝廷。朝廷根本就不予答复。此时的大清，从皇帝到农民，其观点都是惊人的一致：中国不需要这个东西，中国的牛车尽管很慢，但是很稳，更重要的是，人坐在牛车上的清闲感觉是无与伦比的，“车辚辚，马萧萧”，“青山转，绿水还”，这样的感觉多富有诗意啊。为什么要花费那么多的人力物力去建设那种丑陋的庞然大物呢？
更何况，修铁路会破坏风水，会让地下的祖先之灵不得安宁。这样的行为，无疑是大逆不道，当然不予批准。
但李鸿章一直锲而不舍，1874年清廷组织著名的海防大讨论时，李鸿章再次提出要修建铁路，那本著名的《筹议海防折》中，李鸿章就曾阐述了应该修铁路的理由。朝廷对于此事，根本没有表态，事情就这样拖了下来。李鸿章等得千辛万苦，见朝廷一直无声无息，只好阳奉阴违，准备在唐山的煤矿区修一条10来里长的铁路。就这条短短的铁路，也费了李鸿章九牛二虎之力。为了避免朝廷的非议，李鸿章特意声明，这条铁路不设火车机头，而以驴马拖载，这才得到了朝廷的恩准。
