مطلع الشمس یکی از آثار مهم محمد حسنخان اعتمادالسلطنه و بنا به گفته نویسنده، دنبالۀ کتاب مرآت البلدان ناصری در معرفی خراسان و مشهد مقدس، به خصوص حرم مطهر امام رضا علیه السلام است. او مرآت البلدان را در جغرافیای ایران و شهرهای آن به صورت الفبایی در دست نگارش داشت و بعد از اتمام حرف «ج»، در اثنای جمع آوری حروف «ح» و «خ» بود که سفر دوم ناصرالدین شاه به خراسان و زیارت مشهد مقدس پیش آمد. بنابراین، نویسنده از فرصت همراهی شاه در این سفر استفاده کرد تا برای تکمیل کتاب مطلعالشمس «معلومات سابق را بر مشهودات لاحق بیفزاید و کتابی تألیف نماید و به همین مناسبت و ملاحظۀ احوال ایالات شرقی، آن را مطلعالشمس نام دهد».
کتاب به صورت سه جلدی تهیه شد:
ـ جلد اول شامل مقدمه‌ای در حمد و ستایش پروردگار و سپس ذکر مسیرهای تهران به مشهد و اوضاع و احوال روستاها و آبادی‌های مسیر راه، از دماوند و فیروزکوه تا بسطام، بجنورد و قوچان می‌باشد.
ـ جلد دوم به مشهد و آستان قدس اختصاص دارد و در آن به مشهد و آثار و ابنیۀ حرم و کتیبه‌های آن، شرح حال بزرگان شهر و امام رضا (ع) می پردازد و در آخر، فهرست جامعی از کتابهای موجود در کتابخانۀ آستان قدس ارائه می دهد.
ـ جلد سوم شرح بازگشت ناصرالدین شاه به تهران از طریق نیشابور، سبزوار، دامغان و سمنان و در خاتمه ورامین و خوار است که در ضمن آن، به احوال و آثار بزرگان این مناطق هم می‌پردازد.
اعتمادالسلطنه درباره این کتاب نوشته است: «جغرافی مشهد و شرح بقاع و اماکن و رجال و اعاظم و مبانی مشیّده و ابنیه مزیّنه آن و وقایع و سوانح مهمّه واقعه در این ناحیه مقدسه با اعلی درجه اهمیت و زاید الوصف جالب نظر دقت است ... و تا امروز احدی استیفاء این حق ننموده ...».
او بعد از تمهید مقدمه، به ذکر جغرافیای مشهد و تاریخ آن از زمان شهادت امام رضا (ع) بر اساس کتابهای جغرافیایی و تاریخی قدیم و سفرنامههای سیاحان خارجی همچون فریزر و خانیکوف پرداخته است.
در این قسمت به ابنیۀ مشهد از جمله مدارس و کاروانسراهای آن اشاره شده است. در ادامۀ تاریخ روضۀ مقدسۀ حضرت رضا (ع) و ابنیه متعلق به آن به صورت مشروح آمده است. این قسمت شامل توصیف کلی حرم مطهر، شرح کتیبه‌های حرم مطهر، از جمله احادیث، آیات و کلمات قصار و امثال و نصایح درج شده در کاشیهای ازارۀ حرم و قصیده های مسطور بر در و دیوارهای آن، ذکر درهای حرم و اشعار و تاریخ های آن است و در ادامه، توصیف رواق‌های حرم مطهر، ضریح و گنبد مطهر، صحن‌های مقدس و مسجد گوهرشاد قرار گرفته است. همچنین نویسنده بابی با عنوان صورت خطوط و الواح منصوبه در ابنیۀ آستانه مقدسه به جهت اشاعۀ امور خیریه و رفع بعضی از بدعت‌ها در کتاب باز کرده است.
اعتمادالسلطنه در ادامه به ذکر قبور واقع در حرم و خطوط الواح آنها می‌پردازد که اولین آنها به ذکر قبر شاه تهماسب اول صفوی اختصاص دارد و به همین مناسبت، تمام متن روزنامۀ شاه طهماسب اول را عیناً نقل می‌کند و سپس به شرح مشاهیر مدفون در حرم ادامه می‌دهد.
بعد از این فصل، فصلی در خصوص ذکر جمعی از مشاهیری که در دورۀ قاجاریه «مباشر امر تولیت آستانه رضویه شده» را با ذکر برخی از اقدامات آنها اختصاص داده است. سپس به جغرافیای شهر مشهد مقدس اشاره کرده و در ادامه کتیبۀ مساجد، مدارس و کاروانسراهای شهر مشهد و اطراف را به تفصیل بیان کرده است.
قسمت بعدی کتاب شرح بلوکات مشهد مقدس می‌باشد و در ادامه تاریخ مشهد را به صورت سالشمار ذکر کرده که در ضمن بیان این حوادث، به خصوص از دورۀ صفوی به بعد، صورت برخی احکام نیز دیده می‌شود. در این فصل، حوادث دورۀ قاجار در مشهد، پررنگتر نشان داده شده است.
اعتمادالسلطنه شرح حال رجال مشهد مقدس را هم از نظر دور نداشته و در آخر آن، شرح زندگی امام رضا (ع) را درج نموده است. کتاب با فهرست کتابهای کتابخانۀ آستانه و نقشه‌ای از حرم به اتمام می‌رسد.
به هر حال کتاب مطلع الشمس در حقیقت دایرةالمعارف بزرگی است که به لحاظ دارا بودن اطلاعات بسیار گسترده و متنوع در جغرافیا و تاریخ و فرهنگ و هنر آستان قدس، مشهد و خراسان ، از اهمیت و اعتبار بیمانندی برخوردار است.
کتاب اولین بار توسط مؤلف در فاصلۀ سال‌های 1300 تا 1303 ق. در سه جلد به صورت چاپ سنگی منتشر شد. دیگر بار به صورت افست، توسط سازمان انتشارات و آموزش انقلاب اسلامی سه جلد در یک مجلد و دو بار دیگر توسط انتشارات پیشگام (به کوشش محمد پیمان) و انتشارات فرهنگسرا (به کوشش تیمور برهان لیمودهی) در سال 1362 با فهرست، مقدمه و تصویر منتشر شد.
با عنایت به ارزش بسیار کتاب و لزوم تصحیحات تاریخی و جغرافیایی که تاکنون بر روی کتاب انجام نشده و عدم عرضۀ آن به صورت زیبا و حروف‌نگاری شده، دو تن از پژوهشگران گروه فرهنگ و سیره رضوی بنیاد پژوهشهای اسلامی، آقایان سید محسن حسینی و رضا نقدی به این مهم مشغول شده و امیدوارند بتوانند در آینده‌ای نه چندان دور، متنی منقح و علمی را ارائه دهند.