1872年9月15日的《紐約時報》上，有這樣一則報道：昨天到達這裏的30名中國學生，他們都是很勤備和優秀的淑女和紳士，客貌俊秀，要比任何在這之前到美國訪問過的中國人都好看很多。有3名身為中國官員的教師陪同他們。朝廷拔出100萬美元用於這些學生的教育。
30名少年中，有24人來自廣東；24名廣東少年中，有很多來自一個叫香山的縣城。出洋留學、政府買單。儘管洋人們早巳用槍炮橇開了國門，見過“紅毛”的人，也知道了“紅毛”們的膝蓋是會彎曲的(鴉片戰爭前，多數國人以為外國人的膝蓋不會彎曲，還風傳外國人日常主要吃幹牛肉粉，沒有中國的大黃和茶葉為之通便，就會脹死，就連以禁煙聞名的林則徐，都曾一度相信這些傳聞)，可是，天朝的觀念依然根深蒂固。在國人的認知裏，中國就是世界的中心，外國自然是看不上的。
就在留學生遠赴重洋的前一年，曾國藩和李鴻章聯名向慈禧太后上奏摺。他們提出了具體的行動方案：從各省挑選聰明的幼童，每年30名，四年共計120名，分批赴美留學，學期15年，學成後回國報效。這份奏摺還進一步細化了留洋隨員(包括管理留學生的正副委員、翻譯)的俸銀、路費、辦公費用，留學生的所有費用一概由政府承擔，還有衣物、伙食等津貼。西太后把這份摺子交給總理各國事務衙門(簡稱“總理衙門”)複議後最終批准。
早在十多年前，從美國耶魯大學畢業的容閎就已經開始籌劃派遣留學生的事情。容閎的好友丁日昌，當時任江蘇巡撫，很支持這件事，本打算通過户部侍郎文祥轉奏朝廷，可當時文祥正居喪在家(古時為官者，父母去世，需要退職回家，守孝三年)，此事也被耽擱。直到1870年，容閎成了曾國藩身邊的一名翻譯隨員，他再次説服丁日昌，再由丁日昌向曾國藩提出派遣留學生的事情。
從1872年到1875年，120名幼童先後赴美。他們中，有22位考入了容閎的母校耶魯大學，被譽為“中國鐵路之父”的詹天佑就是其中的佼佼者。詹天佑入土木工程系，主修鐵路工程。學成後回國，幾經輾轉，終於在1887年成為中國鐵路公司的第一位工程師，1894年建成中國第一座鐵路橋——灤河大橋。
唐紹儀也是120名幼童中的一位。他出任民國策—任內閣總理，為民主共和事業勞心出力。在回國的留美學生中，曹嘉祥出任天津巡警道，是中國新式警察制度的建立者之一；梁敦彥當過駐外大使、交通總長；鍾文躍是滬杭甫鐵路總局局長；劉玉麟當過駐英美使節。根據當代學者的統計，留美學生在不同的領域擔任着重要的職務。
留美學生對中國教育事業的發展功不可沒。在留美學生中，唐國安出任清華學校(今清華大學)第一任校長，梁如浩任唐山路礦學堂(今西南交通大學)校長，蔡紹基任北洋大學(今天津大學)校長。在他們的推動下，西方的教育制度和新興學科被移植到國內，生根發芽，使更多的國人接受新思想，知道了四書五經之外還有數理生化，君君臣臣之外還有“德先生”(民主)和“賽先生”(科學)。“幼童留美”之後，數以萬計的人走出了國門，並最終成為中國變革圖強過程中一股重要的力量。
1878年，清廷計劃把留美學生送入軍事學院和海軍學院，被美國政府拒絕了，而與中國一衣帶水的日本卻擁有這個資格。李鴻章得知，一聲嘆息，他促成幼童留美一事的實際目的落空了，原本是希望在這批學生中選拔海陸軍事人才的。此時，與他聯名上呈奏摺的曾國藩已在六年前病逝。一年後，美國國會通過《排華法案》，排華風潮愈演愈烈。
吃麪包、牛肉和奶酪的留學生們，很快就適應了當地的生活，而且從作風到思想都在逐步被“美國化”着——他們剪了辮子，穿上西裝，還對白皮膚、藍眼睛的美國姑娘心生愛慕之情，有人還信仰了基督教。這些變化，在清廷的守舊派眼裏是不能容忍的。當時負責留學事務的翰林陳蘭彬(陳蘭彬擔任留學事務局正委員，容閎為副委員)多次上奏李鴻章，要求全部撤回留學生，而開明的容閎堅決反對。
西太后和光緒皇帝也要求整頓留學事務局，對留學生嚴加管教。李鴻章不願看到留學事業早夭，又迫於壓力，最終採取了—個“半留半撤的折中方案——已入大學的學生不撤回，留下繼續完成未競學業，有望成才的聰明學生“酌留若干”，其餘的“逐漸”撤回。當時，已有過半的留學生進入大學，又因為“酌留若干”四字，撤回的學生寥寥。
可是，清廷內部的守舊派不依不饒，總理衙門向西太后上了—封“秦請將出洋學生一律調回”的摺子，在排華風潮、財政拮据、守舊勢力圍攻的共同作用下，西太后批覆“依議，欽此”。和當年批准幼童留美的摺子一模一樣。