中美大使級會談在瑞士日內瓦召開，討論和平解決朝鮮問題。美國關心的是朝鮮戰爭中被俘的美國人，要求中國遣返。中國方面則提出了讓錢學森歸國的問題，美國方面每次都矢口否認，說錢學森自己沒有提出要回國。 就在這時，錢學森在咖啡館用香煙紙寫的那封短信，幾經輾轉，終于到了陳叔通手上。陳叔通讀后極為感動，馬上把這封信交給周恩來。周恩來看了錢學森的信后，激動地拍了拍桌子，說：“好，有了這封信，我們就可以向他們要人了，看他們還怎么抵賴！” 周恩來向毛澤東請示，決定用朝鮮戰爭中抓獲的11名美國飛行員來交換錢學森。但我方釋放了這11名飛行員，美國方面卻仍然拒絕放回錢學森。8月1日，中美大使級會談在日內瓦開始，王炳南大使向美方提出錢學森的問題，美國大使約翰遜矢口否認，說錢學森沒有提出要回中國。王炳南拿出錢學森寫在香煙紙上的信，并當場宣讀，約翰遜無言以對，終于同意錢學森回國。 8月5日，錢學森接到準許離開美國的通知，激動異常，馬上去購買船票。此時只有三等艙船票，錢學森等不住了，決定不管是幾等艙船票，只要能盡快離美回國就行。臨走前，錢學森帶著蔣英和兒女去向恩師馮·卡門告別。馮·卡門痛惜地說：美國當局干了件蠢事，他們終于把一位最出色的火箭專家奉送給了中國！錢學森將新出版的《工程控制論》送給他，這位世界著名的大科學家迅速翻看了一下這部新著，兩眼噙著淚花，飽含感情地說：你現在學術上已經超過我了，我為你感到驕傲！ 9月17日，錢學森一家登上克里夫蘭總統號輪船，但在托運行李時，美國海關又故意刁難，扣押錢學森在結婚時送給蔣英的一架黑色的三角大鋼琴。蔣英據理力爭，終于運回了這件她和錢學森的愛情信物。經過20多天的航行，錢學森一家終于回到祖國。周恩來欣慰地說，中美大使級會談雖然沒有取得積極的成果，但我們要回了一個錢學森，就是這一件事，會談也非常值得。 10月8日，錢學森一家到達香港，當他從香港步入深圳羅湖橋時，這位世界聞名的火箭專家一手領著自己七歲的兒子，而另一只手卻提著一把吉他。香港記者對他進行了采訪，最后一個問題，這個記者用英語問他，錢學森不滿地說，我想每個中國人都應該講中國話。 第二天，周恩來在中南海接見錢學森和蔣英，親自把盞斟酒，為他們夫妻接風洗塵。幾天后，國務院副總理陳毅又接見了錢學森，與他進行了坦誠的交談。 錢學森的歸來使新中國的領導人把導彈研制的計劃提上了議事日程，一場驚天動地的巨大工程在積極醞釀和推進。周恩來安排錢學森先去東北考察，時任哈爾濱軍事工程學院院長的陳賡大將聽說錢學森到了東北，連夜乘專機趕去，組織全校師生熱烈歡迎錢學森。錢學森激動異常。當陳賡問他：“中國人搞導彈行不行？”錢學森慨然回答：“外國人能搞的，中國人為什么不能搞？難道中國人比他們矮一截？”陳賡大喜，抓著錢學森的手說：“好極了，我就要你這句話！”