1937年，抗日战争全面爆发，日军占领北平之后，主办了“东亚共荣协会”，邀请梁思成出席会议。梁思成誓死不与侵略者同流合污，随即携家带口长途跋涉，于1938年到达昆明。1939年，再次搬迁到四川省南溪县的李庄。当时，国难当头，国家科研经费紧张，营造学社的经费一度中断，所有人员的工资一概停发，梁思成一家的生活日渐拮据。他的妻子林徽因也患了严重的肺病，卧床不起，梁思成由于积劳成疾，患了脊椎软组织硬化症，行动很不方便。在这种情况下，梁思成接到美国好几个学校和机构邀请，让他到美国一边教书，一边治病。

经过激烈的思想斗争，梁思成毅然决然地拒绝了，他说：“国难当头，我怎么可以擅自离开呢？”就这样，梁思成拖着带病的身子，带着仅有的几位研究人员，在云南、四川等地继续坚持着古建筑的研究。他们不辞辛劳，辗转调查了40余个县，为当时的中央博物馆绘制了大量古建筑模型图。当时林徽因每天靠在被子上工作，书案上、病榻前堆积起数以千计的照片、草图、数据和文字记录。在条件极端恶劣的情况下，仍然出版营造学社的汇刊。没有印刷工具，他们只能采用手写和最原始的石印。

为日本奈良说情

1944年，抗日战争已经接近尾声，为了取得对日本作战的最后胜利，美国空军开始对日本本土进行疯狂的轰炸。到日本宣布投降前，已经有199座城市遭到轰炸，城市的建筑40%以上遭到了毁坏，但是古都奈良却幸免于难。

当得知美国空军的轰炸计划之后，梁思成恳切请求保护奈良。他说：“从我个人的感情出发，恨不得马上炸沉日本四岛，但是京都和奈良是人类社会科学、工程技术和艺术发展的综合体，是全人类文明结晶具体象形的保留。像奈良的唐招提寺、法隆寺，是全世界最早的木结构建筑，一旦炸毁，永远无法补救……”

当梁思成的报告送到将军处时，将军沉默了。最终，在梁思成的不懈努力之下，奈良地区免受炸弹的摧毁。

为挽救城市古貌失声痛哭

抗战结束之后，梁思成亲赴美国讲学，由于他在中国古代建筑的研究上作出了骄人的成绩，被普林斯顿大学授予名誉文学博士的学位。不久，梁思成回国，在清华大学创建了建筑系，1947年，受政府遣派前往美国担任联合国大厦设计顾问团的中国顾问，次年被选为中央研究院院士。

梁思成一边担任清华大学教授和建筑系主任，忙于教学，一边积极投入到城市的建设工作中，先后担任北京市都市计划委员会副主任、中国建筑学会副理事长、建筑科学研究院建筑理论与历史研究室主任、北京市城市建设委员会副主任等职。

1953年，在时任北京市副市长吴晗的提议和倡导下，北京市委酝酿拆除牌楼，具体工作由吴晗负责。在市委决策会议上，梁思成与吴晗发生了激烈的争论。由于吴晗的一番言论，梁思成痛心疾首，气得当场失声痛哭。他说：“拆掉一座城楼像挖去我一块肉，剥去了外城的城砖像剥去我一层皮。”之后，在社会文化事业管理局局长郑振铎邀请的同学会聚餐中，梁思成的妻子林徽因再次与吴晗发生了一次面对面的冲突。梁思成夫妇在保护北京古都文化的过程中，可谓鞠躬尽瘁，饱受了常人无法忍受的痛苦。

在“斗争”中饱受屈辱

1956年之后，由于各种政治运动频繁发生，梁思成再也静不下心来作学术研究。直到1961年，梁思成又重新着手研究工作，一年之后，研究有了逐步的成果并得以出版。

1966年，文化大革命爆发之后，梁思成受到了当权派的各种折磨，在肉体和精神上饱受摧残。造反派们强迫梁思成一遍又一遍地“交代”自己的“罪行”。梁思成性格倔强，不肯屈服，因而“罪行”被逐渐加重。

同年7月，年逾六旬的梁思成被造反派推搡着来到了清华大学的校门口，胸前挂着一块巨大的黑牌子，上面写着“反动学术权威梁思成”。由于年轻时的那场车祸，后遗症所带来的巨大疼痛几乎让他直不起腰来。梁思成忍受着身体上的剧烈疼痛，站在校门口任凭别人的嘲笑和羞辱。不仅如此，当权派还强迫梁思成不论走到哪里都要带上这块牌子。

后来，工资停发了，工作也没法干了。梁思成全家被驱逐到没有水暖供应的小平房中生活。造反派还在梁家肆意妄为，很多宝贵的科研资料毁于一旦。最后在一位善良老人的帮助之下，包括《营造法式》在内的一些宝贵书稿才得以保全。