中國留學生在賓夕法尼亞大學
前排左一：梁思成；前排左二：林徽因；前排左四：陳植 （陳植家屬供圖）
1924年，梁思成赴美進入賓夕法尼亞大學建筑系就讀。林徽因與他同往，學習美術兼建筑課程。1927年，梁思成獲得碩士學位，并在哈佛大學準備博士論文《中國宮室史》。他深感僅僅依靠查書本資料是遠遠不夠的，于是決定回到中國，在實踐中考察研究。
梁思成（后）和莫宗江（前）在營造學社四川李莊工作室伏案工作（圖片由中國營造學社紀念館提供）
梁思成回國后，于1928年9月在沈陽東北大學創立建筑系。“九一八”事變后，他前往北平加入中國營造學社，任研究員、法式部主任。1932年至1937年，梁思成及營造學社同仁調查了137個縣市的古建筑1823座，詳細測繪了206組，完成測繪圖稿1898張……中國建筑史上重要的建筑物幾乎全是營造學社調查發現的。即便是在“七七事變”后艱難困苦的流徙歲月，他們也未放棄調查，并在野外調查的基礎上編著了《中國建筑史》。
梁思成手繪山西五臺山佛光寺大殿
1937年6月，梁思成、林徽因得到了學術生涯中最重要的一次建筑考古發現的機會——在山西五臺山附近的深山中，發現了建于公元857年的唐代佛光寺大殿。這是在中國能夠找到的最古老的木構建筑之一，梁思成稱它“誠我國第一國寶也”。
1947年，梁思成擔任聯合國大廈總部設計顧問時的照片
梁思成、林徽因和營造學社的同仁們，“上窮碧落下黃泉”，在兵荒馬亂中調研古建筑，由此寫就《中國建筑史》和英文版《圖像中國建筑史》。《梁思成與他的時代》作者朱濤先生認為，梁先生研究中國建筑史的動力之一無疑是民族主義的。他要用“中國人自己寫的”中國建筑史來證明中國古典建筑與希臘、羅馬和哥特式等建筑體系一樣，有悠久歷史和極高的文化品質，是世界建筑體系中的重要部分，同時遵循“結構理性主義”原則，中國古典建筑有可能實現向中國現代建筑的轉化。
“中國建筑之個性乃即我民族之性格，即我藝術及思想特殊之一部，非但在其結構本身之材質方法而已。”
——梁思成