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正是梁启超病重之际，一九二八年春夏，林徽因和梁思成离开留学四年的美国，往欧洲欢度蜜月。他们从欧洲取道俄罗斯回国，此后林徽因再也没有重新踏上欧美两块大陆。
蜜月之旅长达五六个月，它更像是一次欧洲建筑考察。关于行程路线，年轻人考虑省钱，打算由陆路经莫斯科过西伯利亚回国。梁启超则主张行海道，认为刚建立的苏联野蛮残破，没有什么可看，出入苏联边境或有意外危险，也未必省钱。他亲自替新郎新娘设计了行程路线：
我替你们打算，到英国后折往瑞典、挪威一行，因北欧极有特色，市政亦极严整有新意，（新造之市，建筑上最有意思者为南美诸国，可惜力量不能供此游，次则北欧特可观。）必须一往。由是入德国，除几个古都外，莱茵河畔著名堡垒最好能参观一二，回头折入瑞士看些天然之美，再入意大利，多耽搁些日子，把文艺复兴时代的美，彻底研究了解。最后便回到法国，在玛赛上船，（到西班牙也好，刘子楷在那里当公使，招待极方便，中世及近世初期的欧洲文化实以西班牙为中心。）中间最好能腾出点时间到土耳其一行，看看回教的建筑和美术，附带着看看土耳其革命后政治。
（致梁思成信）
梁启超嘱咐儿子：“我盼望你每日有详细日记，将所看的东西留个影象（凡得意的东西都留他一张照片），可以回来供系统研究的资料。若日记能稍带文学的审美的性质回来，我替你校阅后，可以出版。”
看来梁思成并未听从父亲的嘱托记下这份日记，他的续弦林洙证言：“他们在欧洲游历的观感没有留下文字的记录。”（林洙著《困惑的大匠梁思成》）多种林徽因传记描述梁、林游览欧洲各地情景，纵然绘声绘色，恐怕都不大可靠。唯有林徽因对她的学生关肇邺回忆过那次参观西班牙阿尔罕布拉宫情景，算是此次欧游印下的雪泥鸿爪。
格兰纳达郊外的阿尔罕布拉宫是处西班牙名胜，历经岁月的剥蚀却还得以完整保存。梁林夫妇下午才到达住进旅馆，错过了往郊区的旅游班车。他们立即雇了一辆马车飞驰而去，却还是没能赶在闭宫之前。幸好东方青年的热忱打动了守门人，守门人不仅同意他们进入参观，竟还导游似的陪同一路。长方型的主体石榴院和狮子院互相垂直矗立在不高的山上，俯视着浓郁树丛和蜿蜒红墙。石榴院用于朝觐，狮子院供妃嫔居住，一肃穆，一奢华。游人散尽，石榴院内长条水池涟漪闪烁，波动着天上的群星。周围月色氤氲，给他们以梦幻般的游仙感受。狮子院十二个石狮，个个生气勃勃又似躁动不安。筑建宫殿时格兰纳达小国正遭受西班牙君主强加的屈辱，林徽因欣赏眼前的王宫，它在精致、富丽中给人一种忧郁的气息。皓月升天才乘马车返回城里，回望笼罩在凄迷月色下的古老宫殿，林徽因一阵感慨，想起哀伤中国亡君李后主的有名词句：“四十年来家国，三千里地山河；龙阁凤楼连霄汉，玉树琼枝作烟萝。几曾识干戈？一旦归为臣虏，沈腰潘鬓消磨。最是仓皇辞庙日，教坊犹奏别离歌。垂泪对宫娥。”
他们对欧游未作文字记载，倒带回了一批照片。通过照片，人们可以想见梁、林欧游时的情景。只是林徽因对自己的留影很不满意，她很气恼地说：“在欧洲我就没有照一张好照片，你看看所有的照片，人都是这么一丁点。思成真可气，他是拿我当Scale（标尺）呀。”
他们的欧游未能如期结束，梁启超发电报催促儿子尽早做好前赴东北大学任教的准备，他们不得不匆匆提前归来。或许是这个原因，二人没有遵行父亲建议的路线，还是走了陆路，乘上穿越西伯利亚的列车，颠簸行过鄂姆斯克、托木斯克、伊尔库茨克、贝加尔……到边境转乘中国列车，经过哈尔滨、沈阳抵达大连，在那里又换乘轮船到大沽上岸，冒着倾盆大雨登上开往北京的列车。
数千里行程，荒漠无垠的冻土，这样的旅行难免单调乏味。是另外一对年轻人扫除了林徽因和梁思成的旅途寂寞。这对年轻人来自美国，名字叫查理斯和费迪（有人译作芙瑞莉卡或蒙德里卡）。列车停在站台上，查里斯夫妇从满眼衣衫不整、举止粗鲁的旅客中，立即发现了与众不同的梁、林夫妇，他俩斯文，高雅，林徽因的美丽尤其亮眼。一方想了解陌生新奇的文明古国，一方尚眷顾刚刚离开的异域故旧，彼此都感兴趣的话题足够他们说上一路。两对年轻夫妇热烈交谈起来，都为遇到如意旅伴而快慰。他们在沈阳一起下车参观了大图书馆，查里斯看到，那里许多人朝梁思成打躬作揖，因为他是梁任公的儿子。到了北京，梁林夫妇热情地陪同查里斯和费迪游玩了故都的名胜古迹和大街小巷，还出入饭馆、戏院、店铺，包括梁启超的私家花园。
短暂的相处已经令查里斯深切地体味到，这对年轻的中国夫妇心里揣着崇高理想，有着强烈的责任感。而梁思成和林徽因感到祖国变得异常陌生和混乱，为此而震惊，乃至担心自己是否将会像欧文笔下的人物文克尔那样与环境格格不入，并对将来能否有多大作为表示怀疑。即使如此，他们还是决心要找到自己的位置，要将在海外学到的本领奉献给国家，甚至怀着田园诗般的梦想，决心将自我融入这块土地。
查里斯和费迪在中国走马观花过后去了日本京都，两对夫妇邂逅匆匆，如浮萍，如行云，他们没有再度相逢。可是美好的记忆在美国朋友心里珍藏了一生，查里斯晚年写下数千字的回忆。这次邂逅或许注定，林徽因、梁思成将与另一对美国夫妇——费正清和费慰梅结下终生友情。
病中的梁启超写信给欧游度蜜月的新人：“（我）在康复期中最大的快慰是收到你们的信。我真的希望你能经常告诉我你们在旅行中看到些什么（即使是明信片也好），这样我躺在床上也能旅行了。我尤其希望我的新女儿能写信给我。”见字如面，最后一句袒露了老人急切心情，他已四年没见过林徽因。
八月中旬新郎新娘到家，全家大人小孩个个兴高采烈，欢迎林徽因正式加入梁氏家族。院子里像是在过节，梁启超很疼爱的小儿子老白鼻（名Baby，即至今仍健在的航天权威梁思礼）成天挨着新娘二嫂。几年不见，变化了的林徽因并没像梁启超担心那么洋味十足。他告诉大女儿思顺：“新娘子非常大方，又非常亲热，不解作从前旧家庭虚伪的神容，又没有新时髦的讨厌习气，和我们家的孩子像同一个模型铸出来。”一句话，满意的心情溢于言表。
思成回国前梁启超已经思虑儿子的谋职问题。他卖着老脸拜托清华校长，请清华增设建筑图案讲座，让思成任教。校长不便独自做主，需学校评议会投票，想进清华并不容易。他也为儿子考虑过退路，倘若进不了清华，就叫思成暂且到上海大藏画家庞莱臣处，为庞老先生做几个月义务秘书。最坏的打算是思成在家赋闲一二年，为工作作些学问准备。此时沈阳的东北大学正创办建筑系，邀请先已毕业于宾夕法尼亚大学的杨廷宝担任系主任。但杨廷宝已经受聘于某公司，于是推荐还未到家的学弟梁思成取代。清华学堂这边的答复相当勉强，东北大学那边却十分殷切。权衡利弊之后，梁启超来不及征询儿子的意愿，当机立断代思成收下了聘书。在东北大学任教月薪二百六十五元，这是新教师中薪水还最高的一级。
新夫妇在北京行了大婚拜祖礼节，只稍事休息，梁思成就先行赶赴沈阳筹组东北大学建筑系。这是中国大学里的第一个建筑学系，其他少数学校仅有建筑专业。林徽因抽空回福州老家接母亲北上，她出生以来还没有到过福州老家，没有见过祖父老屋门口写上林字的大红灯笼，也没有见过父亲置办在水部高桥巷的日本式平房。在家乡她特意看了父亲创办的福建法政专门学校，为另外两所中学的学生作了讲演，一次讲“建筑与文学”，一次讲“园林建筑艺术”。暑后开学林徽因才和母亲一起到沈阳，这一走再没有能回来，她替�