Jako guvernér, senátor, zakladatel univerzity a zejména jako hybná síla stavby transkontinentální železnice pomáhal Leland Stanford po více než tři desetiletí utvářet dějiny Kalifornie.

Pouhých pět let poté, co ho jeho průkopnický duch přivedl v roce 1852 do Kalifornie, pomohl Stanford zorganizovat Republikánskou stranu ve státě a v roce 1862 se stal jejím prvním republikánským guvernérem. Během svého dvouletého funkčního období usiloval o udržení Kalifornie v Unii a dohlížel na značný hospodářský přínos státu k vítězství Unie v občanské válce. Svůj politický vliv využil také k zajištění masivního státního financování a dotací na pozemky pro transkontinentální železnici.

Po skončení svého guvernérského období se Stanford stal prezidentem společnosti Central Pacific Railroad. Spolu s investory Charlesem Crockerem, Markem Hopkinsem a Collisem Huntingtonem byl Stanford jedním z „velké čtyřky“, která řídila výstavbu západní části transkontinentální železnice. V roce 1869 vrazil do Promontory Point v Utahu slavný „zlatý hřeb“, který spojil železnicí východní a západní pobřeží Severní Ameriky a navždy změnil přeshraniční cestování a obchod.

V roce 1885 Stanford a jeho žena Jane založili a obdarovali Leland Stanford Junior University v Palo Alto jako památku na svého syna, který zemřel jako teenager. Tato instituce byla od počátku inovativní: byla koedukovaná v době, kdy většina univerzit byla pouze pro muže, a nenáboženská, když většina byla spojena s náboženskou organizací. Dnes je jednou z nejvýznamnějších univerzit na světě.

Stanford byl v roce 1885 jmenován do Senátu USA, kde působil až do své smrti.

.