１９２４年６月初，林徽因和梁思成前往美國。這一年，徽因２０歲，思成２３歲。
７月的美國，陽光明麗，空氣清爽。徽因和思成到了康奈爾大學，利用暑假的時間補習功課，調整身心，適應新的環境。他們準備９月份再到賓夕法尼亞大學建築系註冊。與徽因、思成一同到美國的還有思成的清華同窗好友陳植，他也準備學習建築。
７月７日，思成給北京的親人寫信。他告訴父親自己和徽因已經按預定計劃在康奈爾大學安頓下來，開始了功課補習；徽因選了戶外寫生和高等代數兩門課程，自己選了三角、水彩靜物和戶外寫生三門課程。他告訴父親：“這里山明水秀，風景美極了！”
他們租住的公寓有個小小的陽台，黑色的雕花鐵欄呈半圓形。站在那個小陽台上，可以眺望綠色的山谷和明亮的河水。白天，他們背著畫夾出去寫生，盛夏的太陽和新鮮的空氣沐浴著他們。傍晚回到宿舍，他們喜歡舒展四肢倚在陽台上聊天、看書，一直到絢麗的夕陽被暗下來的山谷漸漸吞沒。
一個多月的補習時間很快就過去了，當徽因、思成和陳植三人來到位於費城的賓夕法尼亞大學建築系報導時，校方告知他們：為了便於學校的管理，建築系只收男生，不收女生。學校的管理者認為，建築系的學生經常須在夜裡作圖畫畫，而一個女生深夜呆在畫室是很不適當的。
徽因和思成商量後，改報了賓大美術系，同時選修了建築系的主要課程。
思成迅速地適應了學習生活。他在這方面十分像他的父親，一旦投身到學問中，就會忘記周圍的一切，專注而認真。
一天，他興奮地告訴徽因，他選修了高年級的西方建築史課程———講授這門課的是阿爾費雷德·古米爾教授。他從不知道世界上有這樣有意思的學問。
從此，思成在完成了各科的學習和作業後，就一頭扎進了圖書館。他的面前是英文活頁筆記本和各種圖書資料。他根據教授的講授，一一分析和研究了西方建築史所記載的重要建築，從各種書籍文獻中，他摘錄下有關這些建築的重要數據和評論，並根據這些建築的照片在筆記本上繪製成一幅幅鋼筆劃。
這些鋼筆劃線條活潑，精美而嚴謹，所有的筆記全用英文記錄。思成笑稱這是“笨人下的笨功夫”。
這種費時費力的“笨功夫”耗去思成許多心血和時間，也奠定了他後來成為中國一代建築大師的紮實基礎。
在思成找到了自己的專業方向忘我地投入時，徽因的成績也同樣不俗。
徽因雖說早就立志學習建築，但她在繪畫、製圖方面並沒有什麼基礎，不像思成，畢竟還有清華美術社的底子，徽因幾乎是從頭學起。但徽因悟性極強，與生俱來的藝術氣質使她對線與型的把握帶有鮮明的個性特徵，教繪畫的老師對她的這種能力十分讚賞。
徽因在美國的穿著還和在國內一樣，淺色的中式上衣，深色的裙子，她美麗輕盈的身影吸引了校園裡的許多目光。