1847년 기계공 J.G.할스케와 함께 전신기 제작과 부설을 하는 지멘스-할스케 회사를 베를린에 창설하였다. 러시아에서 대규모 전신망을 창설하였고, 영국에서 동생 빌헬름과(영국에 귀화 윌리엄으로 개명) 협력하여 해저 케이블 부설에 성공하는 등, 그의 업적은 유럽 전기 제작업계에서 그의 회사 지위를 결정적인 것으로 만들었다. 1857년 그는 발전기의 실용화도 꾀하여 전기자(電機子)를 개량하였고, 1867년 자동발전의 원리를 발견하였다. 이 원리는 발전기의 기본이 되는 것으로서, 그 선취권에 관해서는 영국 회사 등과의 사이에 문제가 되기도 하였으나, 지멘스의 발전기 및 그것과는 가역적인 전동기를 급속히 보급시켰다.

1866년 프로이센 하원의원이 되어 독일 공업의 국제적 지위를 향상시키기 위한 여러 가지 정책을 실현시켰다. 또한 특허법의 공포, 물리공학, 국립연구소의 창설, 공과대학 내의 전기공학강좌의 독립 등에 힘썼다. 그의 《회상록 Lebenserinnerungen》(1892)은 전기기술 성립의 역사라고 할 수 있다.