werd dan ook, gelijk het reeds aan de universiteiten gold, neergelegd in de wet op het middelbaar onderwijs van 3 Mei 1863. De directeur werd bij de invoering dier wet in 1864 eervol ontslagen.
In 1862 behaalde Vrolik het diploma van burgerlijk ingenieur. Het jaar te voren had zijn vader met eenige andere kapitalisten de Nederlandsche maatschappij tot vervaardiging van spoorwegmaterieel tot stand gebracht. Haar zetel was Utrecht, waar zij een fabriek oprichtte, aan welke Vrolik sedert zijn promotie werkzaam was. In 1863 werd besloten, deze maatschappij te ontbinden en te 's Gravenhage een nieuwe, de Maatschappij tot exploitatie vanstaatsspoorwegen, op te richten. De aandeelhouders der oude maatschappij konden voor hun aandeelen gelijkwaardige aandeelen in de nieuwe bekomen. Directeuren waren Vrolik's vader, de Brouwer van Hogendorp, Poolman, F. s' Jacob en van den Wall Bake.
Op 11 Aug. 1863 kwam een overeenkomst tusschen den Staat en deze maatschappij tot stand ten behoeve van de exploitatie der staatsspoorweglijnen. Reeds kort na Oct. d.a.v., toen de eerste dezer lijnen (die van Harlingen naar Leeuwarden, van Tilburg naar Breda en van Roozendaal naar Bergen op Zoom) geopend werden, namelijk in den aanvang van 1864, werd Vrolik te Breda geplaatst en belast met de afdeeling weg en werken van de beide laatstgenoemde lijnen. In 1865, toen ook de lijn Deventer - Zutfen - Arnhem in exploitatie kwam, werd hij in dezelfde functie naar Zutfen verplaatst.
Toen hij in 1867 te Maastricht geplaatst werd, verliet hij de techniek en wijdde hij zich geheel aan de exploitatie en de handelsbelangen zijner maatschappij. Een hem in hooge mate eigene combinatiegeest maakte hem hiertoe bijzonder geschikt. Hij heeft gedurende deze jaren geen chef gehad, die hem leiding gaf, en hieraan schrijft zijn levensbeschrijver toe, dat Vrolik in lateren tijd zooveel minder succes heeft gehad dan van zijn groote talenten te verwachten zou zijn geweest.
In 1869 werd hij op het hoofdbureau der maatschappij te 's Gravenhage geplaatst. Het volgende jaar, toen de zetel der maatschappij naar Utrecht overgebracht werd, verhuisde hij met haar daarheen. Hij was hier vooral met tarieven en handelszaken belast, en werd in hetzelfde jaar (1870) secretaris der maatschappij. Als zoodanig arbeidde hij met groote geestkracht, en het gevolg was, dat hij, toen de directeur-generaal F. s' Jacob tot gouverneur-generaal van Nederlandsch Indië benoemd was in 1881, tot diens opvolger werd benoemd. In 1875 was hij gekozen tot lid van den gemeenteraad van Utrecht. Na zijn benoeming tot directeur-generaal nam hij als zoodanig zijn ontslag.
Ook als directeur-generaal was hij rusteloos bezig in hetgeen hij meende in het belang zijner maatschappij te zijn. Hij had een groot gemak in het op het papier zetten zijner denkbeelden, maar zijn werkwijze was door de onrust, die hem bezielde, uiterst vermoeiend voor allen, die met en onder hem moesten arbeiden.
Hij beschouwde het als een ramp voor zijn maatschappij, dat zij geen aansluiting had aan de hoofdstad des Rijks, en zijn streven was er voortdurend op gericht, die te verkrijgen. Tallooze plannen tot verbetering van haar positie, waarbij die aansluiting steeds in het oog gehouden werd, werden op zijn bureaux opgemaakt en uitgewerkt; zoo een plan om zijn maatschappij running power te verschaffen over de lijnen der Hollandsche spoorwegmaatschappij, hetzelfde over die der Rijnspoorwegmaatschappij, een afzonderlijk station voor zijn maatschappij te Amsterdam, een