1942年，梁思成接受國立編譯館的委託，編寫一部《中國建築史》。
這也是他們遠在英美留學時的夙願，由他們執筆寫的《中國建築史》，將是第一部中國人自己寫的建築史。為了這部書的寫作，實際上他們在幾年前就開始收集資料了。
林徽因的肺病越來越嚴重，經常大口大口地咳血，梁思成的身體也垮了下來。他的脊椎病重新複發，寫作的時候，身體支撐不住頭的重量，只好找一隻玻璃瓶墊住下巴。
林徽因承擔了《中國建築史》全部書稿的校閱和補充工作，並執筆寫了書中的第七章，五代、宋、遼、金部分。這一章是全書的主幹，共有七節，分別為：五代汴梁之建設；北宋之宮殿苑囿寺觀都市；遼之都市及宮殿；金之都市宮殿佛寺；南宋之臨安；五代、宋、遼、金之實物；宋、遼、金建築特徵之分析。
在這一章中，她介紹了宋、遼、金時代，中國宮室建築的特點和制式，以及宗教建築藝術，中國塔的建築風格，遼、金橋樑建設，乃至城市布局和民居考證。
大量資料來源，是他們數年來考察中國建築獲得的第一手材料。僅是中國的塔，她就列舉了蘇州虎丘塔、應縣木塔、靈岩寺辟支塔、開封祐國寺鐵色琉璃塔、涿縣北塔及南塔、泰寧寺舍利塔、臨濟寺青塔、白馬寺塔、廣惠寺華塔、晉江雙石塔、玉泉寺鐵塔等數百種。細心地研究了它們各自的建築風格、特點宗教意義，成為集中國塔之大成的第一部專著。
另外，林徽因還以詳實的資料，分析了中國佛教殿宇的建築藝術，對正定縣文廟大成殿、山西榆次永壽寺雨華宮、遼寧義縣大奉國寺大殿、山西五台佛光寺文殊殿、正定龍興寺摩尼殿和轉輪藏殿、寶坻廣濟寺三大士殿、山西大同華嚴寺薄伽教藏及海會殿、善化寺大雄寶殿、河北易縣開元寺毗盧、觀音、藥師三殿、少林寺初祖庵大殿、山西應縣凈土寺大雄寶殿、河南濟源奉仙觀殿、江蘇吳縣玄妙觀三清殿等殿宇的建成年代、廊柱風格、斗拱結構、轉角鋪作諸方面進行了論證與分析。這些都是前人沒有做過的事情。
工作著是美麗的。林徽因、梁思成在寫作中獲得了極大的快慰，傾注在創作中的時候，便進入了忘我的境界。
他們夢想著等戰爭結束了，他們的身體好起來，能再去全國各地考察。梁思成說，他做夢也想去一次敦煌，如果上帝給他以健康，他就是一步一磕頭，也要磕到敦煌去。林徽因說，她最嚮往的是對江南民居的考察，在南方呆這麼多年，沒有來得及實地考察真是太遺憾了。
在他們的書稿即將完成的時候，費正清、陶孟和從嘉陵江搭乘小火輪溯江而上，整整四天旅程，11月14日來到李庄鎮。費正清是專程來探望這對老朋友的。他們自1935年聖誕節分手以來，直到1942年9月26日在陪都重慶與梁思成相逢，差不多七年時間沒有見過一次面。那次相逢，他們激動地握著手達五分鐘之久。
他們一進門，費正清愣住了。他不敢相信自己的眼睛，在這幾乎是原始人類穴居狀態的生存條件下，這兩位中國第一流的學者，雖然成了半殘廢，卻仍拼盡最後一點力氣，全身心地投人工作之中。在他們的病榻周圍，是堆積如山的資料和文稿。
費正清望著林徽因，心情十分激動。幾年不見，竟變得幾乎認不出來了。
費正清終於忍不住說："我很讚賞你們的愛國熱情，可在這樣的地方做學問，也確實太難了，你們是在消耗自己的生命。要是美國人處在這樣的環境下，他要做的第一件事情，是改善自己的生態條件，而絕不是工作。西部淘金者們，面對著金子的誘惑，他們做的第一件事卻是設法使自己有舞廳和咖啡館"
陶孟和說："還是去蘭州吧，我的夫人也在那裡，西北地區乾爽的空氣有助於治好你的病。先把病治好了，再去寫你們的書"
費正清也建議林徽因去美國治病，他可以提供經濟上的幫助。
林徽因說："你們住上幾天，也許會有另一種看法。"
後來，費正清在他的《費正清對華回憶錄》一書中，滿懷深情地談到當年去李庄訪問徽因和思成的情景。
梁家的生活仍像過去一樣始終充滿著錯綜複雜的情況，如今生活水準下降，使原來錯綜複雜的關係顯得基本和單純了。首先是傭人問題。由於工資太貴，大部分傭人都只得辭退，只留下一名女僕，雖然行動遲鈍，但性情溫和，品行端正，為不使她傷心而留了下來。這樣，思成就只能在卧病於床的夫人指點下自行擔當大部分煮飯燒菜的家務事。其次是性格問題。老太太（林徽因的母親）有她自己的生活習慣，抱怨為什麼一定要離開北京；思成喜歡吃辣的，而徽因喜歡吃酸的，等等。第三是親友問題。我剛到梁家就看到已有一位來自敘州府的空軍軍官，他是徽因弟弟的朋友（徽因的弟弟也是飛行員，被日軍擊落）。在我離開前，梁思庄（梁思成的妹妹）從北京燕京大學，經上海、漢口、湖南、桂林，中途穿越日軍防線，抵達這裡，她已有五年沒有見到親人了。
林徽因非常消瘦，但在我作客期間，她還是顯得生氣勃勃，像以前一樣，凡事都由她來管，別人還沒有想到的事，她都先行想到了。每次進餐，都吃得很慢；餐後我們開始聊天，趣味盎然，興緻勃勃，徽因最為健談。傍晚五時半便點起了蠟燭，或是類似植物油燈一類的燈具，這樣，八時半就上床了。沒有電話，僅有一架留聲機和幾張貝多芬、莫扎特的音樂唱片；有熱水瓶而無咖啡；有許多件毛衣但多半不合身；有床單但缺少洗滌用的肥皂；有鋼筆、鉛筆但沒有供書寫的紙張；有報紙但都是過時的。你在這裡生活，其日常生活就像在牆壁上挖一個洞，拿到什麼用什麼，別的一無所想，結果便是過著一種聽憑造化的生活。
我逗留了一個星期，其中不少時間是由於嚴寒而躺在床上。我為我的朋友們繼續從事學術研究工作所表現出來的堅韌不拔的精神而深受感動。依我設想，如果美國人處在此種境遇，也許早就拋棄書本，另謀門道，改善生活去了。但是這個曾經接受過高度訓練的中國知識界，一面接受了原始純樸的農民生活，一面繼續致力於他們的學術研究事業。學者所承擔的社會職責，已根深蒂固地滲透在社會結構和對個人前途的期望中間。如果我的朋友們打破這種觀念，為了改善生活而用業餘時間去做木工、泥水匠或鉛管工，他們就會搞亂社會秩序，很快會喪失社會地位，即使不被人辱罵，也會成為人們非議的對象。
費正清因感冒在床上休息的時候，林徽因便拿了她在李庄寫的詩給他與陶孟和讀。讓他們驚奇的是，在這樣惡劣的生存條件下，林徽因居然還洋溢著詩情。
費正清退燒以後，林徽因、梁思成陪他們去外邊散步，費正清對這川南小村發生了濃厚的興趣。林徽因說："中國南方的民居，最充分的體現了中國的人文精神，我有個設想，等身體好起來的時候，要對江南民居作一番詳細地考察。"
費正清說："林，我已經明白了，你的事業在中國，你的根也在中國。你們這一代知識分子，是一種不能移栽的植物。"
在參觀傅斯年位於僻靜寺院的圖書館之後，費正清還用一個下午的時間看了來自美國南達科他州斯賓克縣的傳教士詹森博士，爾後與陶孟和重登小火輪返回重慶。
1945年8月，日本侵略者宣布無條件投降。
消息傳來，貧病交加的林徽因、梁思成夫婦，欣喜若狂，8年的離亂終於結束了，好像陷進古井裡的人，一下子看到了陽光。可是梁思成當時不在李庄，在重慶正與兩位年輕的作家在美國大使館食堂共進晚餐。
林徽因慶祝的方式是極其特別的，她拖著病骨支離的身體，坐轎子到茶館去，這是她四年來第一次離開她的居室，以茶代酒，慶祝抗戰的勝利。梁思成興緻勃勃地回到李庄鎮後，把家裡僅有的一點錢，買了肉和酒，還請了莫宗江一起相慶。林徽因也開了不喝酒的戒，很痛快地飲了幾杯。
乘著酒興，梁思成大聲教寶寶和小弟朗誦杜甫的詩：
劍外忽傳收薊北，
初聞涕淚滿衣裳。
卻看妻子愁何在？
漫卷詩書喜欲狂！
白日放歌須縱酒，
青春作伴好還鄉。
即從巴峽穿巫峽，
便下襄陽向洛陽。
寶寶和小弟看到將要隨父母回到闊別多年的故鄉北平了，也雀躍起來。
隨著"即從巴峽穿巫峽，便下襄陽向洛陽"的日子一天天臨近，他們的心情也一天天不平靜起來。
然而，林徽因看到和聽到的消息，使她心中非常不安，雖然日寇已經投降，可是歌樂山上空依然是戰雲密布，蔣介石調兵遣將，準備打內戰。
1946年1月，她從重慶寫給費慰梅的信中說：
正因為中國是我的祖國，長期以來我看到它遭受這樣那樣的罹難，心如刀割。我也在同它一道受難。這些年來，我忍受