1923年5月7日，北京的学生举行“五四国耻日”游行，大约11点，梁思成和弟弟梁思永驾驶着大姐梁思顺从菲律宾给他们买来的摩托车，离家去追赶游行队伍。当他们转入长安街时，冷不防被高官金永炎乘坐的大轿车撞到了侧面。摩托车被撞，重重摔倒在地，梁思成被压在摩托车下面，梁思永被甩到远处。金永炎不管伤者死活，叫司机不许停车，继续往前走。梁思永的伤口流着血，他爬起来，看见哥哥被压在摩托车底下，脸色铁青，不省人事，便立即跑回家。他叫道：“快！救救思成！他撞伤了，伤得不轻！”家人奔向出事地点，把梁思成背了回来。梁思成脸色苍白，眼珠一动不动。过了大约20分钟，他才恢复了知觉，脸上又有了血色。梁启超俯身向他，握住他的手，梁思成在他的脸上亲了一下，说：“爸爸，我是您的不孝儿子。在您和妈妈把我的全部身体交给我之前，我已经把它毁坏了。别管我，尤其不要告诉妈妈。大姊在哪儿，我怎么能见到她？”梁启超后来写道：“这时候，我的心差不多要碎了。我只是说，不要紧了，别害怕。当我看到他脸上恢复了血色的时候，我感到欣慰。我想，只要他能活下来，就算是残废我也很满足了。”后来医生来了，帮梁思成做了全身检查，诊断腰部以上没有什么毛病，只是右腿断了，应立即送往医院。梁思永嘴唇磨破，腿有轻微的擦伤，也一起住进了医院。
林徽因很快得知发生车祸的消息，她心如刀割，同家人一起赶来看望，守在梁思成的病床边，一待就是半天，饭都没顾上吃。
那时，天气已经比较炎热。梁思成的绷带一直缠到腰间，面色苍白，但他很坚强、乐观，没过几天便跟别人有说有笑。他的精神恢复得这么快，当然跟林徽因的照顾分不开。她天天来看望梁思成，没有丝毫的矜持。每个下午，林徽因都坐在病床边，热心地和他说话，开玩笑、安慰他，或者帮他擦汗、翻身。患难见真情，对于相爱的人来说，爱人的一个眼神，一个微小的动作，都会让对方感到异常甜蜜。有林徽因陪在身旁，梁思成的心里感到踏实、欣慰，这比什么药都有利于他的康复。
在这紧急关头，梁启超把儿子的情况以随时口述的形式，请林徽因记录下来，寄给大姊。梁启超对林徽因的表现非常满意，他在一封信中说：“徽因我也很爱她，我常和你妈妈说，又得一个可爱的女儿，老夫眼力不错吧。徽因又是我第二回的成功。”
但林徽因的表现却没有得到梁思成母亲的赞赏，她认为一个未婚女孩子的表现太出格了，有失大家闺秀的风范，甚至认为梁思成娶这么个女孩子不会幸福。林徽因得知后自然很是苦恼。但她还是天天来看望、护理梁思成，直到他出院。
关于梁思成的伤势，起初医生诊断骨头没有折断，不需要动手术。这个诊断是错误的，耽误了正确的治疗。实际上，梁思成是股骨复合性骨折。到5月底，他已经动了五次手术。梁启超给女儿的信中充满希望地说，腿已经完全接合，梁思成将可以和正常人一样走路。可实际并非如此。从那时起，梁思成的右腿比左腿短了一截，这辈子都要跛着走路。由于脊椎受伤，他还要穿着协和医院给他特制的金钢马甲。对于一个日后经常出去做实地考察，穿越荒村野岭、攀爬屋顶梁架的人来说，这种残疾实在是太痛苦了。
在梁思成住院期间，梁启超除了精心照顾以外，还要求他好好利用这段时间学习。在出事后两周左右，梁思成开始研读中国的古代典籍，从《论语》和《孟子》开始。梁启超说：“在这两个月里，你应当能够沟通，甚至背诵那些修身养性的段落，然后读《左传》和《战国策》的全文，以增长智能和改进文体风格。若还有时间的话，可以读点《荀子》。”因而，在陪伴梁思成的时间里，林徽因经常和他谈论传统文化的博大精深，为古人早就有如此精辟的见解感叹不已。由此，梁思成的国学功底有了进一步的巩固，这对他以后从事建筑史的研究大有裨益。
1923年7月31日，梁思成出院。梁启超已经和医生商量好，将梁思成夏天到美国留学的计划推迟一年。梁启超对儿子说：“你的一生太平顺了，小小的挫折可能是你磨炼性格的好机会。而且就学业来说，你在中国多准备一年也没有任何损失。”这时，林徽因也在培华女中毕业，并考取了半官费的留学资格。
突来的灾难非但没有把两人分开，反而让两个人紧密地连在了一起。如果说从前林徽因有时还会有所动摇的话，那么，从此以后，她确定要与梁思成厮守终生。
