1923年5月7日，北京的學生舉行“五四國恥日”游行，大約11點，梁思成和弟弟梁思永駕駛著大姐梁思順從菲律賓給他們買來的摩托車，離家去追趕游行隊伍。當他們轉入長安街時，冷不防被高官金永炎乘坐的大轎車撞到了側面。摩托車被撞，重重摔倒在地，梁思成被壓在摩托車下面，梁思永被甩到遠處。金永炎不管傷者死活，叫司機不許停車，繼續往前走。梁思永的傷口流著血，他爬起來，看見哥哥被壓在摩托車底下，臉色鐵青，不省人事，便立即跑回家。他叫道：“快！救救思成！他撞傷了，傷得不輕！”家人奔向出事地點，把梁思成背了回來。梁思成臉色蒼白，眼珠一動不動。過了大約20分鐘，他才恢復了知覺，臉上又有了血色。梁啟超俯身向他，握住他的手，梁思成在他的臉上親了一下，說：“爸爸，我是您的不孝兒子。在您和媽媽把我的全部身體交給我之前，我已經把它毀壞了。別管我，尤其不要告訴媽媽。大姊在哪兒，我怎么能見到她？”梁啟超后來寫道：“這時候，我的心差不多要碎了。我只是說，不要緊了，別害怕。當我看到他臉上恢復了血色的時候，我感到欣慰。我想，只要他能活下來，就算是殘廢我也很滿足了。”后來醫生來了，幫梁思成做了全身檢查，診斷腰部以上沒有什么毛病，只是右腿斷了，應立即送往醫院。梁思永嘴唇磨破，腿有輕微的擦傷，也一起住進了醫院。

林徽因很快得知發生車禍的消息，她心如刀割，同家人一起趕來看望，守在梁思成的病床邊，一待就是半天，飯都沒顧上吃。

那時，天氣已經比較炎熱。梁思成的繃帶一直纏到腰間，面色蒼白，但他很堅強、樂觀，沒過幾天便跟別人有說有笑。他的精神恢復得這么快，當然跟林徽因的照顧分不開。她天天來看望梁思成，沒有絲毫的矜持。每個下午，林徽因都坐在病床邊，熱心地和他說話，開玩笑、安慰他，或者幫他擦汗、翻身。患難見真情，對于相愛的人來說，愛人的一個眼神，一個微小的動作，都會讓對方感到異常甜蜜。有林徽因陪在身旁，梁思成的心里感到踏實、欣慰，這比什么藥都有利于他的康復。

在這緊急關頭，梁啟超把兒子的情況以隨時口述的形式，請林徽因記錄下來，寄給大姊。梁啟超對林徽因的表現非常滿意，他在一封信中說：“徽因我也很愛她，我常和你媽媽說，又得一個可愛的女兒，老夫眼力不錯吧。徽因又是我第二回的成功。”

但林徽因的表現卻沒有得到梁思成母親的贊賞，她認為一個未婚女孩子的表現太出格了，有失大家閨秀的風范，甚至認為梁思成娶這么個女孩子不會幸福。林徽因得知后自然很是苦惱。但她還是天天來看望、護理梁思成，直到他出院。

關于梁思成的傷勢，起初醫生診斷骨頭沒有折斷，不需要動手術。這個診斷是錯誤的，耽誤了正確的治療。實際上，梁思成是股骨復合性骨折。到5月底，他已經動了五次手術。梁啟超給女兒的信中充滿希望地說，腿已經完全接合，梁思成將可以和正常人一樣走路。可實際并非如此。從那時起，梁思成的右腿比左腿短了一截，這輩子都要跛著走路。由于脊椎受傷，他還要穿著協和醫院給他特制的金鋼馬甲。對于一個日后經常出去做實地考察，穿越荒村野嶺、攀爬屋頂梁架的人來說，這種殘疾實在是太痛苦了。

在梁思成住院期間，梁啟超除了精心照顧以外，還要求他好好利用這段時間學習。在出事后兩周左右，梁思成開始研讀中國的古代典籍，從《論語》和《孟子》開始。梁啟超說：“在這兩個月里，你應當能夠溝通，甚至背誦那些修身養性的段落，然后讀《左傳》和《戰國策》的全文，以增長智能和改進文體風格。若還有時間的話，可以讀點《荀子》。”因而，在陪伴梁思成的時間里，林徽因經常和他談論傳統文化的博大精深，為古人早就有如此精辟的見解感嘆不已。由此，梁思成的國學功底有了進一步的鞏固，這對他以后從事建筑史的研究大有裨益。

1923年7月31日，梁思成出院。梁啟超已經和醫生商量好，將梁思成夏天到美國留學的計劃推遲一年。梁啟超對兒子說：“你的一生太平順了，小小的挫折可能是你磨煉性格的好機會。而且就學業來說，你在中國多準備一年也沒有任何損失。”這時，林徽因也在培華女中畢業，并考取了半官費的留學資格。

突來的災難非但沒有把兩人分開，反而讓兩個人緊密地連在了一起。如果說從前林徽因有時還會有所動搖的話，那么，從此以后，她確定要與梁思成廝守終生。