Als Gouverneur, Senator, Universitätsgründer und vor allem als treibende Kraft beim Bau der transkontinentalen Eisenbahn hat Leland Stanford die Geschichte Kaliforniens mehr als drei Jahrzehnte lang mitgestaltet.

Nur fünf Jahre, nachdem ihn sein Pioniergeist 1852 nach Kalifornien geführt hatte, half Stanford bei der Gründung der Republikanischen Partei in diesem Bundesstaat, und 1862 wurde er dessen erster republikanischer Gouverneur. Während seiner zweijährigen Amtszeit setzte er sich für den Verbleib Kaliforniens in der Union ein und sorgte dafür, dass der Staat einen erheblichen wirtschaftlichen Beitrag zum Sieg der Union im Bürgerkrieg leistete. Außerdem nutzte er seinen politischen Einfluss, um umfangreiche staatliche Finanzmittel und Landzuweisungen für eine transkontinentale Eisenbahn zu sichern.

Nach dem Ende seiner Amtszeit als Gouverneur wurde Stanford Präsident der Central Pacific Railroad. Zusammen mit den Investoren Charles Crocker, Mark Hopkins und Collis Huntington gehörte Stanford zu den „Big Four“, die den Bau des westlichen Teils der transkontinentalen Eisenbahn leiteten. Im Jahr 1869 trieb er die berühmte „Golden Spike“ in Promontory Point, Utah, ein und verband damit die Ost- und Westküste Nordamerikas mit der Eisenbahn und veränderte für immer das Reisen und den Handel über Land.

1885 gründeten Stanford und seine Frau Jane die Leland Stanford Junior University in Palo Alto, um ihrem Sohn zu gedenken, der im Teenageralter gestorben war, und stifteten sie. Die Einrichtung war von Anfang an innovativ: Sie war koedukativ, zu einer Zeit, als die meisten Hochschulen nur Männer zuließen, und nicht konfessionell, obwohl die meisten einer religiösen Organisation angehörten. Heute ist sie eine der führenden Universitäten der Welt.

Stanford wurde 1885 in den US-Senat berufen, dem er bis zu seinem Tod angehörte.