1937年卢沟桥事件爆发不久，美国方面邀请梁思成去讲学，还请了林徽因同去治病。梁思成回信说：“我的祖国正在灾难中，我不能离开她；假使我必须死在刺刀和炸弹下，我要死在祖国的土地上。”林徽因也毅然谢绝，她说，“决不愿做中国的白俄”。
梁思成林徽因领着全家一路逃亡，刚到长沙，就遭轰炸。梁思成一家又随难民潮逃往昆明。稍一安定，梁思成就召拢星散的营造学社同人，开始调查测绘西南的古建筑。
1939年秋，梁思成一行从昆明入川，沿着岷江、嘉陵江和川陕公路，考察了30多个县。他们兴奋地发现，四川的文化遗存相当丰富，其中的汉阙、崖墓和摩崖石刻在全国首屈一指。汉阙是汉代建于宫殿、祠庙、陵墓门侧的一种建筑，有木构和石砌两类，现存的只剩石阙。石阙形状如碑而略厚，上覆以檐，檐下常有刻作斗拱、枋额的装饰，有的还有铭文、画像。从汉阙入手，梁思成分析研究了汉代的建筑风格。日后，当他设计新中国的人民英雄纪念碑时，汉阙的造型为他提供了借鉴和参考。
在昆明，营造学社还没安下营扎好寨，很快又闻到了硝烟与血腥，不得不又踏上流浪之途。梁思成在给美国朋友费正清的信里抱怨道：“这次迁移使我们非常沮丧。我们将要去到一个除了中央研究院的研究所以外远离任何其他机关、远离任何大城市的一个全然陌生的地方。”
他们去的李庄，在四川宜宾的长江边上，是一个有着1400多年历史的古镇。营造学社人不多，除了梁思成和刘敦桢两家，就只有莫宗江、刘致平、陈明达等几个助手，他们迁在离镇上还有三公里的上坝张家老房子。
一到李庄，林徽因的肺结核症就复发了。他们的大女儿梁再冰那时十二岁，她后来回忆：“四川气候潮湿，冬季阴雨绵绵，夏季酷热，对父母亲的身体都很不利。我们的生活条件比在昆明时更差了。两间陋室低矮、阴暗、潮湿，竹篾抹泥为墙，顶上席棚是蛇鼠经常出没的地方，床上又经常出现成群结队的臭虫，没有自来水和电灯，煤油也须节约使用，夜间只能靠一两盏菜油灯照明。我们入川后不到一个月，母亲肺结核症复发，病势来得极猛，一开始就连续几周高烧至四十度不退。”从此，林徽因的病就再也没有好过。
梁思成是个旷达的学者，以前总是无忧无虑，从容不迫地专注于研究、绘图和野外调查。此时，脸上密布着愁云，作为营造学社的“大家长”，他不得不奔忙于李庄和重庆之间筹措资金，不得不成天陷入会务和交际，算账和维持生计。作为一个学术单位的负责人，他更要挣扎着为学术科研事业殚精竭虑，为带好这支队伍煞费苦心。
罗哲文是1940年营造学社在宜宾招收的练习生，他回忆说：“我至今难忘的是思成师那种对学艺青年耐心细致传艺的精神。他还特意安排了刘致平、莫宗江两位先生对我进行指导。我协助刘致平先生调查过民居，和卢绳先生测绘过旋螺殿等项目。特别使我难忘的是林徽因先生，她身患重病，还教我英语，给我的英语打下了一点基础。”
刘致平原是梁思成夫妇在东北大学建筑系的学生。战乱流浪，后插班中央大学，毕业后加盟营造学社，担任梁思成的助理。他的工作重点是调查四川民居。他跑遍了巴山蜀水，在成都走访了两千多所住宅，测绘了成都双栅子、东城根街、文庙后街等六十多所老宅院。运用摄影、绘图等手段，刘致平第一次将四川民居纳入现代建筑学的研究视野。回到李庄，他把调研成果写成专著《四川民居》，至今仍是研究四川古建筑的经典。
王世襄1944年1月燕京大学研究院毕业后，就加盟了营造学社。在李庄两年多的日子里，他先后调查测绘了宜宾旧州坝白塔、宋墓及李庄的宋墓。
梁思成带领莫宗江、罗哲文，多次测量过李庄的旋螺殿。那是明万历24年（公元1596年）建成的木结构殿。建筑梁架为抬梁支柱和斗拱叠架网目状，花纹藻井都极富研究价值，被梁思成写进了《中国建筑史》。
学术刊物是一个学术团体的旗帜。梁思成、林徽因率领大家恢复了停办的社刊。李庄没有出版社印刷厂，纸张缺乏，他们就自己写文章、绘图、编排、印刷、装订。纸是土纸，画在药纸上，写在药纸上，然后自己石印。莫宗江把绘制平面、立体、剖面的墨线图一揽子包下来，描出的建筑图式与照片相比几可乱真。从折页子、摞齐、钉孔、穿纸到裱装封面都是自己动手完成。《中国营造学社汇刊》先后共编印了两期，刊登了学社成员在李庄的研究成果。
战争、疾病和贫困没有摧毁梁思成、林徽因学术报国的信念。战前十几年的时间里，梁思成和营造学社的成员调查了十几个省，近两百多个县，测量、摄影、绘制了两千余项建筑与文物，积累了大量资料，完成了写作中国建筑史的资料准备。1941年秋天，梁思成开始着手《中国建筑史》的写作。进入状态的林徽因、梁思成，获得了极大的快慰。只是林徽因的肺病越来越严重，经常大口大口地咯血；梁思成的身体也垮了下来，脊椎软骨硬化病使他不得不经常戴着铁马甲工作，下巴还用一个花瓶支撑着……
1942年年底，费正清从李庄回到重庆，给夫人费慰梅讲述了梁思成和林徽因的情况。“思成的体重只有四十七公斤，每天和徽因工作到夜半，写完十一万字的中国建筑史，他已透支过度。但他和往常一样精力充沛和雄心勃勃，并维持着在任何情况下都像贵族一样高贵和斯文”。
万里长江昼夜不停地奔流，桂轮山的草木曾几度荣枯。梁思成和林徽因夫妇对《中国建筑史》的研究和写作坚韧地进展着。简陋的住房里，书案上、病榻前堆积起厚厚的《二十四史》和数以千计的照片、实测草图、数据以及大量的文字记录……
1944年，《中国建筑史》终于完成。梁思成把中国三千多年有记载的历史分成六个时代，对每一个时代的建筑遗存进行了清晰的介绍和论证。它的问世，结束了没有中国人写的中国建筑史的时代，纠正了西方人对我国建筑艺术的偏见和无知。限于当时李庄的条件，只用钢板和蜡纸刻印了几十份。
1946年10月，美国耶鲁大学聘请梁思成去讲学，他带着《中国建筑史》和同时完成的《中国雕塑史》的书稿、图片，将中华民族的文化珍宝展示在国际学术界面前，他以丰富的内容和精湛的分析博得了国外学术界同行的赞扬和钦佩。
抗战胜利后，梁思成、林徽因率营造学社移师北上，搭建了清华建筑系的主要班底。
1984年，梁思成的《中国建筑史图录》在美国出版，1998年国内也第一次出版了《中国建筑史》，只是梁思成林徽因夫妇早已去世。
值得庆幸的是，今天的李庄上坝的营造学社旧址，已被誉为“中国建筑科学的摇篮”，成了中国建筑师的朝圣之地。