１９２４年６月初，林徽因和梁思成前往美国。这一年，徽因２０岁，思成２３岁。
７月的美国，阳光明丽，空气清爽。徽因和思成到了康奈尔大学，利用暑假的时间补习功课，调整身心，适应新的环境。他们准备９月份再到宾夕法尼亚大学建筑系注册。与徽因、思成一同到美国的还有思成的清华同窗好友陈植，他也准备学习建筑。
７月７日，思成给北京的亲人写信。他告诉父亲自己和徽因已经按预定计划在康奈尔大学安顿下来，开始了功课补习；徽因选了户外写生和高等代数两门课程，自己选了三角、水彩静物和户外写生三门课程。他告诉父亲：“这里山明水秀，风景美极了！”
他们租住的公寓有个小小的阳台，黑色的雕花铁栏呈半圆形。站在那个小阳台上，可以眺望绿色的山谷和明亮的河水。白天，他们背着画夹出去写生，盛夏的太阳和新鲜的空气沐浴着他们。傍晚回到宿舍，他们喜欢舒展四肢倚在阳台上聊天、看书，一直到绚丽的夕阳被暗下来的山谷渐渐吞没。
一个多月的补习时间很快就过去了，当徽因、思成和陈植三人来到位于费城的宾夕法尼亚大学建筑系报道时，校方告知他们：为了便于学校的管理，建筑系只收男生，不收女生。学校的管理者认为，建筑系的学生经常须在夜里作图画画，而一个女生深夜呆在画室是很不适当的。
徽因和思成商量后，改报了宾大美术系，同时选修了建筑系的主要课程。
思成迅速地适应了学习生活。他在这方面十分像他的父亲，一旦投身到学问中，就会忘记周围的一切，专注而认真。
一天，他兴奋地告诉徽因，他选修了高年级的西方建筑史课程———讲授这门课的是阿尔费雷德·古米尔教授。他从不知道世界上有这样有意思的学问。
从此，思成在完成了各科的学习和作业后，就一头扎进了图书馆。他的面前是英文活页笔记本和各种图书资料。他根据教授的讲授，一一分析和研究了西方建筑史所记载的重要建筑，从各种书籍文献中，他摘录下有关这些建筑的重要数据和评论，并根据这些建筑的照片在笔记本上绘制成一幅幅钢笔画。
这些钢笔画线条活泼，精美而严谨，所有的笔记全用英文记录。思成笑称这是“笨人下的笨功夫”。
这种费时费力的“笨功夫”耗去思成许多心血和时间，也奠定了他后来成为中国一代建筑大师的扎实基础。
在思成找到了自己的专业方向忘我地投入时，徽因的成绩也同样不俗。
徽因虽说早就立志学习建筑，但她在绘画、制图方面并没有什么基础，不像思成，毕竟还有清华美术社的底子，徽因几乎是从头学起。但徽因悟性极强，与生俱来的艺术气质使她对线与型的把握带有鲜明的个性特征，教绘画的老师对她的这种能力十分赞赏。
徽因在美国的穿着还和在国内一样，浅色的中式上衣，深色的裙子，她美丽轻盈的身影吸引了校园里的许多目光。