卢沟桥事变爆发后，随着隆隆炮火与日机轰鸣，平津地区人心惶惶，谣言四起，各政府机关及工商界人士于纷乱中开始自寻门路纷纷撤离逃亡。
以北大、清华、南开、北平大学、燕京大学等著名高校为代表的教育界，同样呈现出一派惊恐、慌乱之象，一些人悄然打点行装，拖儿带女，呼爹喊娘，随着滚滚人流，顶着盛夏酷暑和弥漫的烟尘，纷纷向城外拥去。
一时来不及逃亡或因特别情形而不能逃亡的各色人等，则在恐惧与焦灼的煎熬中苦苦等待与观望，心中暗暗祈祷并希望中国军队或许能赢得神助和佛灵保佑，尽快击退日军，保住北平这座千年古城与储存着民族文化血脉的校园。
梁思成和刘敦桢这两根支撑中国营造学社“宏大架构”的支柱，曾在7月16日于清华、北大潘光旦、查良钊等教授和文化名人致南京国民政府要求抗日公开呼吁书上签过自己的名字，且这批名单已被日本特务机关密切关注，他们自然不能留在已沦陷的北平。
在内外交困，险象环生的大混乱、大动荡的危难时刻，梁思成于匆忙中来到中山公园内营造学社总部，找老社长朱启钤和同仁商量对策。商量的结果是：在如此混乱的局势下，中国营造学社已无法正常工作，只好宣布暂时解散，各奔前程，是死是活，各自保重。
正当中国营造学社同仁紧锣密鼓地处理各种繁杂事务之时，梁思成突然收到了署名“东亚共荣协会”请柬，邀请他出席会议并发表对“东亚文化共荣圈”的看法。
梁思成深知日本人己经注意到自己的身份和在北平文化界中的影响，要想不做和日本人“共荣”的汉奸，就必须立即离开北平。于是，他与爱妻林徽因一面联系可结伴流亡的清华大学教授，一面尽快收拾行李，准备第二天出城。
正在这时，清华大学物理系教授赵忠尧突然来到梁家，神色紧张地对梁说自己刚从外地潜回北平，有约50毫克放射性镭还在清华实验室的保险柜中，这是自己从英国剑桥大学卡文迪许实验室学成归国时，卢瑟福博士出于对中国的好意而特别赠给的。
为了这一份全世界都禁运的极其珍贵的高能物理材料，赵忠尧历尽无数艰难险阻，终于把它带回祖国。如今北平沦陷，日军已进入清华园，如果这个东西落到日本人之手，后果不堪设想。为此，赵忠尧想起梁思成这位“铁杆”校友有一辆雪佛兰牌小轿车，决定找梁帮忙，一同进入清华园，抢救出这份关乎国家民族未来发展的科学珍宝。
梁思成听罢，立即答应冒险一试。黄昏时分，梁、赵二人开车出城，冒着被日本军队和随日本人来到中国的高丽浪人打劫的危险，一路狂奔驶入清华园，进入显然是被日军骚扰过，散乱不堪，人去楼空的实验室，在特殊伪装的角落将盛装镭的铅筒启出。二人借着朦胧的夜色，驱车驶出已变得阴森恐怖的清华园，躲过日军的盘查，伴着咚咚的心跳，返回城中。
赵忠尧在一个偏僻的胡同下车后，携带这份珍宝悄然隐入夜幕不见踪影。梁思成将车开回家中，顾不上吃饭，与林徽因一道收拾家什。
仓皇中，除了必需携带的几箱资料和工作用品，生活方面只带了几个铺盖卷和一些随身换洗的衣服，其它所有的东西包括梁思成心仪的小轿车，不管贵重与否，只好采取国民政府对待营造学社的政策，一概“弃之不顾”了。
国破家亡，英雄末路，心中自有说不出的凄楚与怆然。在休息的空当，林徽因拿出纸笔，给她的美国好友费慰梅写了一封告别信：
“思成和我已经为整理旧文件和东西花费了好几个钟头了。沿着生活的轨迹，居然积攒了这么多杂七杂八！看着这堆往事的遗存，它们建立在这么多的人和这么多的爱之中，而当前这些都正在受到威胁，真使我们的哀愁难以言表。特别是因为我们正凄惨地处在一片悲观的气氛之中，前途渺茫……”
1937年9月5日凌晨，梁思成夫妇携带两个孩子和孩子的外婆，与清华大学教授金岳霖及另外两位教授走出了自己的住所——北总布胡同三号院大门。
众人行色匆匆，许多往事已来不及细想与回忆，时间的分针秒针走过心头犹如针刺，临上车的一瞬，多愁善感的林徽因，心像被什么东西拽了一把，一阵酸痛袭过，泪水夺眶而出。她知道，这一别，不知何时才能回到心爱的故园。
尽管此前医生曾经有所警告，说她的身体难以承受千里奔徙的颠簸流离之苦，但林徽因只有面对严酷的现实，无奈中悲壮地答道：“我的寿命是由天的了！”
林徽因与女儿梁再冰，儿子梁从诫在北平北总布胡同三号家中
天地茫茫，江山苍黄，不只是林徽因的寿命由天决定，一旦离开了与生命相伴了十几年的居所，梁家五口的命运之舟也只有随波逐流，听阴曹地府的阎王爷，甚或哪个主事的判官、小鬼来打发处置了。
这个时候北平的情形是：东面有日本傀儡冀东防共自治政府伪军万余人驻守；北面的热河集结着大量日本关东军；西北面的察哈尔有伪蒙军约4万人驻防。
三面受困的北平只剩下向南的一条通道——平汉铁路。而这条紧挨卢沟桥的交通大动脉，由于战争爆发被切断，流亡的路，只有从北平乘车到天津，转水路绕道南下。许多年后，梁、林夫妇的儿子、当时只有5岁的梁从诫道出了凄风苦雨中离别北平的情形：
临行的那天应是一个特别悲凉的场面，但我什么都不记得了，倒记住了在去天津的火车上，坐满了全副武装的日本兵，我们竟然和他们挤在一节车厢里。爹爹闭着眼在那里假寐，我却极有兴趣地在那里观察日本兵手里的“真枪”，一个日本兵冲我笑笑，还招招手。
我就挨了过去。他让我摸摸他的枪，正在我十分兴奋的当儿，只听见背后一声怒吼：“小弟，回来！”一回头，爹爹正怒不可遏地瞪着我。我不知道自己做错了什么，吓得半死，不敢再看那个日本兵，赶紧挤回妈妈身边。就这样，我们告别了北总布胡同三号。
到达天津后，梁思成一家和清华的金岳霖等稍事休整，然后乘圣经号轮船到青岛，再由济南、郑州、汉口，最后到达长沙。
在天津上船前，梁思成无法预料自己和家人的前途命运，遂把他此前用英文写就的几篇关于发现古建筑的学术论文与林徽因写的信一同寄给美国的朋友费慰梅，请她设法把自己的心血之作在国外发表，并附上一张纸条，说：
“发生了这么多事，我们都不知道从何说起。总之我们都平安，一个星期前我们抵达天津，打算坐船到青岛，从那里途经济南，去到换车船不超过五次的任何地方——最好是长沙，而这期间尽可能不要遇上空袭。等到战争打赢了，我们就可以结束逃难生涯。”
轮船鸣笛起航，站在圣经号甲板上的梁思成一家，眺望渐渐远去的陆地与岸边的点点渔火，一定没有想到他们到了长沙之后再转昆明，最后辗转到一个未曾听说过的地方——四川南溪李庄隐居下来。
他们或许认为中国很快会打赢这场战争，自己也会很快随之返回留下了人生无数美好与温馨记忆的故园。但正如此时同他们一道站在甲板上，眼望浪花翻腾、海鸥飞舞的宝贝儿子梁从诫在许多年后所说：
我的父母“也许没有料到，这一走就是九年。此时他们都年轻、健康、漂亮，回来时却都成了苍老、衰弱的病人。”