光绪三十三年（1907年）八月，慈禧太后曾问及当时军机大臣袁世凯“防火有何善政”，袁世凯答“以自来水对”。光绪三十四年3月18日，清农工商部大臣溥頲、熙彦、杨士琦上书慈禧太后和光绪皇帝，请建自来水，不到十日，慈禧“谕允”。
1908年4月，清朝成立了“京师自来水股份有限公司”，任命著名实业家周学熙任公司“总理”，开始筹建北京首座水厂——东直门水厂；1910年3月，东直门水厂正式向市区供水。
为了筹备建设所需的300万银元，经呈请清农工商部核准，“拟专招华股，暂以洋银三百万元为额，分为三十万股，每股十元”，以“凡任招股洋一千元者，应担任垫款洋六百元”为标准，由直隶所设天津官银号垫款作为兴办京师自来水的专款，并“每年筹拨官款银十五万两，预存银号以为保息之用，俾昭大信”。由于周学熙治理有方，官商俱信，300万元股金很快招齐。
1910年东直门水厂建成后，当时采用了三种售水方式：一是在街头巷内安装公用水龙头，凭水票取水。二是雇用水夫送水到户。三是直接把自来水管引入家中，安装专用水表计量销售。但是，当时京城百姓认为自来水是“洋胰子水”，表示怀疑和反对。经过半年时间的精心经营，自来水得到了普遍认可，胡同里经常出现排队买水的景象。受当时经济条件的限制，饮用自来水的用户只有3000多人,大多普通居民则是通过自挖土井或用压水机取用浅层地下水，少部分赤贫之家则是取用住地附近池塘、河流等地表水。