Il supervisa entre autres la construction du chemin de fer Paris-Strasbourg. Mais c’est dans la Loire qu’il s’illustra surtout, avec la construction du barrage du Furan, destiné à protéger Saint-Étienne contre les crues, à alimenter la ville en eau potable et à relever les débits d’étiage. Cet ouvrage, qui était alors le plus haut du monde, marqua une étape décisive dans la maîtrise de la réalisation des barrages-poids. Il resta une référence durant plusieurs décennies.
Auguste Graëff réalisa également le canal du Forez, celui de Boisset-les-Montrond en 1870, ainsi que le pont-canal au-dessus de la Mare, (Forez), ouvrage à haute valeur patrimoniale.