此时新中国刚诞生不久，人民政府号召海外学者返回祖国参加建设。在导师钱学森的鼓励下，27岁的罗时钧归心似箭，而此时朝鲜半岛炮火连天，给归国行程带来阴影。
8月28日，罗时钧和着名原子物理学家、中央研究院院士赵忠尧教授、生物学博士沈善炯结伴，从旧金山登上驶往香港的美国邮轮“威尔逊总统号”。在这艘邮轮上，有一百多位中国旅客，内中大都是留学生、学者，既有后来成为中国“两弹元勋”的邓稼先，也有后来对中国核事业做出重大贡献的赵忠尧教授。在洛杉矶码头，美国移民局官员登船，盘问赵忠尧教授并搜查了他的行李。
“威尔逊总统号”按照既定的航程在停靠夏威夷檀香山之后，便驶向下一站——日本横滨。中国留学生们长长地舒了一口气，因为离开夏威夷意味着彻底离开了美国。
9月12日，客轮抵达日本横滨港，突然船上响起广播，说是由于有的客人在横滨下船了，要调整善炯带随身行李搬到指定的房间……
然而，等待他们三人是美国中央情报局的官员。“你们看这船上有一百多个中国人，有哈佛的、麻省理工的，为什么偏偏找加州理工学院的？”手里拿着名单的美国官员说，“钱学森，你们都知道的！”
接着，强迫他们到厕所脱光衣服，随身行李中的实验记录等重要东西全部扣留。中央情报局的官员威胁说，摆在他们面前的有三条路：要么回美国去，要么去台湾，如果美国、台湾都不去，那就在日本坐牢！
三位中国学者断然拒绝前两种选择，于是被押解下船，被投进曾经囚禁日本甲级战犯的东京巢鸭监狱。他们被剃成光头，理由是为了防止把臭虫带进监狱。他们的身上被洒满刺鼻的农药“六六六”黄色粉末，并被一一编号，成为真正的囚徒，三个多月，受尽折磨。
美方找不到任何可以定罪的证据，准备把他们移交给台湾国民党当局驻日本的机构。他们坚决抗议美方的非法关押，坚决不与台湾发生任何关系。台湾当局派人来做说服工作，许以高薪厚禄，甚至出示台湾大学请他们去当教授的聘书，罗时钧三人断然拒绝了。
美方无奈，只好释放了罗时钧三人，送他们上了轮船，开往菲律宾。在菲律宾期间，台湾当局不死心，又派人缠着他们劝降，最终以失败告终。罗时钧三人被非法拘押的事件震动世界，中国科技界和国际友好人士强烈抗议美、日、蒋反动派的强盗行径，并积极营救罗时钧三人，终于使他们脱离菲律宾险境，乘上开往香港的轮船。
1951年春，罗时钧三人光荣地踏上罗湖桥，回到伟大的祖国。
到了北京，罗时钧被安排在中国科学院数学研究所从事力学研究工作。1952年秋，奉命组建哈军工的陈赓将军点名延聘罗时钧。11月，他和师兄庄逢甘一起奔赴严寒的哈尔滨市，这两位留美教授尚不满30岁，是老教师中的青年小伙子，当时都没有成家。
罗时钧不仅学问好，积极上进，且为人正派，谦和内敛，质朴厚道，深得陈赓院长的器重。学院初创，基础课教员不足，罗时钧服从全局，愉快地出任数学教员，开始为一期学员讲高等数学。他对所有的概念、定义、定理都不是泛泛而论，而是揭示它们的实质及内在联系，并举出实例，以方便学员对它们的理解。他把枯燥的数学讲活了，学员们不用死记硬背就能理解和记熟这些定义和定理。本来课后辅导是助教的任务，但罗时钧也跟助教一起深入学员班，和蔼可亲地听学员们提问题，并耐心细致地启发诱导，指点迷津。他还经常找学员班长商讨改进学习方法和帮助“困难户”脱困的办法。不久，罗时钧在校报《工学》上发表《如何加强对学员自学工作的指导》
一文，在教员和学员中产生良好影响。他成为闻名全院的模范教员，他的课是全院的样板课，院、系多次组织观摩和学习。
1953年11月4日，哈军工举行第一次入伍宣誓大会，有六位老教师从陈赓院长手中接过解放军的帽徽和胸章，其中就有罗时钧。1954年初，全国开始人民代表的普选，哈军工选出陈赓等六位代表赴沈阳出席东北军区军人代表大会，罗时钧是六位代表之一。1957年6月，刘居英副院长率中国军校代表团出访苏联、波兰、捷克三国，身着中校军服的罗时钧也是代表团成员之一。
1954年春，哈军工空气动力学教授会成立后，在院系领导的支持下，岳劼毅、马明德、罗时钧、庄逢甘四位教授开始制定风洞建设方案和具体设计工作，自此开始了哈军工里程碑式业绩的风洞群建设。当时国内空气动力学专业缺乏中文教材，罗时钧经过几年的教学实践，于1955~1956年编写了我国第一部空气动力学讲义，以后又相继编写了多部空气动力学专业教材，教育、培养了几代空气动力学人才。1958年，他为中国的第一架新型超声速飞机设计提出了气动力计算方案，并指导学生用手摇计算机完成了这一计算。
国防部五院成立的时候，钱学森曾点名调他的高足罗时钧，但是，罗时钧是挑大梁的骨干教授，哈军工舍不得放人，结果“文革”一来，罗时钧教授遭遇到家破人亡、九死一生的命运。
“文革”前，罗时钧住的那栋楼里搬来一户新邻居，男的是刚提职不久的副教授，女的姓刘，是个目不识丁的家庭妇女，孩子多，没有工作，在哈军工老红楼居委会里找点差事干干。罗时钧的夫人冷怀莹是位大家闺秀，才貌出众，气质高雅，在哈军工老教授的夫人中是数一数二的。刘某想巴结她，可冷怀莹避而远之，刘某嫉恨在心，又无可奈何。
“文革”狂潮席卷哈军工的时候，刘某扯大旗造反，成为哈军工居委会中响当当的造反派。她首先要揪斗冷怀莹，整治一下这个“资产阶级反动学术权威”的娇婆娘。
侮辱人格，揭露隐私，无中生有，无限上纲，刘某使出浑身解数，把冷怀莹逼到绝路。
1967年，冷怀莹被迫害致死。
刘某专斗哈军工老教师的家属，祸害一方，长达两年。1968年，刘某在门诊部偷药被逮住，人们这才搞清她的身世，原来刘某不是贫农出身，其父是个被镇压的恶霸地主，于是被揪了出来。
自夫人撒手人寰后，罗时钧万念俱灰，他像一片树叶在“文革”的狂涛巨浪里漂浮，他没有参加哪一派，老老实实接受造反派们的批判。
1968年春的“清队彻查”高潮一来，罗时钧大难临头，他的罪名是“美、蒋双料特务”，起因就是1950年秋他和赵忠尧三人在日本蹲监狱的事。
罗时钧的爱国表现早已被党和人民所肯定，然而，这段记录于档案中的经历被造反派们挖掘出来，专案人员大呼小叫：“你为什么放弃在美国的优越生活回国？”“你在东京是不是接受了新的任务？”
罗时钧专案组里的工人和学员受《红岩》等小说的启发，对国民党军统特务残酷施刑心领神会，罗时钧专案的刑讯逼供名列哈军工500多个专案组之冠。
拳打脚踢、皮鞭、棍棒，那都是罗时钧的“家常便饭”。罗时钧遍体鳞伤，肋骨被打断三根。专案组又发明新的折磨方法：一是掐喉咙，直到罗时钧快要窒息过去才撒手，从此罗时钧的喉咙被打坏了；二是不准睡觉，20来个专案组成员每人轮流提审一个小时，让罗时钧在“车轮战”中生不如死。
种种折磨都不能够让罗时钧承认自己是“特务”，专案组长恼怒地踱来踱去，他和部下又想起新点子。
“给你洗洗脚！”专案组的几个64级学员把罗时钧按到椅子上，开始脱他的鞋。
“不用洗了。”罗时钧声音嘶哑，他感到蹊跷和不安，又不是晚上睡觉，洗什么脚？他挣扎着不让学员脱鞋。
学员们扯去他的破袜子，握住脚踝骨，把他的双脚死死按入一盆冒着热气的开水中。
一声撕心裂肺的惨叫，罗时钧昏厥过去。
古典小说《水浒传》中，两个解差把80万禁军教头林冲的双脚按进滚烫开水中的毛骨悚然的情节，在“文革”中的哈军工活生生地重演了。罗时钧奄奄一息，快要被专案组弄死了，他的老师钱学森闻讯，把他“借调”到北京，救了罗时钧一命。
当年的巢鸭监狱三难友，被打成右派的沈善炯在“文革”里被整得死去活来，而着名的科学家赵忠尧则死于非命。
1970年春夏之交，哈军工航空工程系奉命并入西北工业大学，三次专列带着小到板凳、大到飞机的物资轰隆隆开进古城西安，紧随其后的是一群身穿旧军装、神情郁郁的人们。人群中最可怜的是带着三个未成年的孩子、遍体伤痕、一贫如洗的罗时钧教授。1969年被当成“潜伏特务”的那个时候，他的喉咙被打坏，讲话声音嘶哑，被开水烫过的小腿发黑未愈，脚趾变形，走路也摇摇晃晃。
那正是“书读得越多越反动”的年代，满身“臭”气的“老九们”低眉顺眼惯了，初来乍到，没有一个能为大家撑腰的带头人，人家说什么，服从就是了，哈军工人老老实实，被分配到各个小单位里。不久，让大家下去劳动。
连罗时钧也得干满一年。他的学生杨埜教员是个好心人，时时照顾着弱不禁风的老师。
后来，罗时钧又结婚了，爱人在副食品商店工作。20世纪70年代全国供应紧张，多亏爱人身居“近水楼台”，把罗时钧虚弱的身体慢慢补养起来。生活稍微安定一点，罗时钧又来了当年的“傻劲儿”，全身心地投入国内首次跨音速空气动力学的研究。他经常连续8小时守着计算机，中午对付点冷馍、咸菜，有时去市里情报所查个数据，也不肯上街吃顿热饭，他在争分夺秒。1976年，他受伤的胸骨阵阵发痛，两条小腿又开始发炎，但他仍带病坚持研究工作。
哈军工人以自己的品格和学问赢得西工大广大教职员工的理解和钦佩，在慢慢融入这个新集体的过程中，为西工大的发展做出自己的贡献。
十年浩劫终于在十月的锣鼓鞭炮声中结束，西工大的哈军工人迎来了科学的春天。
变化最大的人还是罗时钧，这位滕王阁下长大的江西才子好像年轻了20岁，在此后的十余年中，成为国内外空气动力学界一颗耀眼的明星。
在首次解决大迎角非线性气动力计算的收敛性问题之后，他完成了跨音-机翼-平尾-立尾组合体纵向空气动力差分计算程序，获得1977年陕西省科研成果奖并参加全国国防科研成果展览，其专着《跨音速定常势流的混合差分法》出版。1978年，他作为西工大的代表参加全国科学大会，他的骄人科研成果获得大会科研成果奖和先进工作者奖。当他满面春风回到西安时，西工大副校长的岗位正在等候着他。
1983年，罗时钧主持合作研究的《跨音速小扰动近似方法及其应用》获得两项航空工业部理论成果奖。1988年，罗时钧把计算迎角提高到60°，在国际上首次得到非对称气动力计算结果。
罗时钧的学术论文一篇接一篇在国内外发表，邀请他访问讲学的函件也一封接一封地飞到西工大。20世纪80年代，他应邀到瑞典皇家工学院、联邦德国宇航院和美国康乃尔大学、马里兰大学、加州理工学院、南加州大学、圣克拉拉大学等十几所名校和研究机构进行科研和讲学活动，并受聘为美国数所大学的访问教授。他协助建立了西北工业大学和联邦德国宇航院的科技协作关系。在国内，他受聘为国防科大、上海交大等多所高校的兼职教授；他是航空航天部知名专家、国家多个学术组织和学科带头人、国际学术杂志的编委和评论员。
1988年，罗时钧当选为全国劳动模范。
多年来，罗时钧培养了一大批硕士、博士研究生，他在病床上一边打吊针一边批改研究生论文，还常常把研究生叫到他的病床前，指导他们的研究工作。他说过，我就是这么一点知识，不交给学生，不交给国家，难道还要带进棺材吗？
在他的努力下，一大批年轻科研骨干得到赴德国、瑞典学习深造和科技合作的机会。
正当罗时钧的科教事业如日中天的时候，他遭遇到一系列令他心寒的事，在种种错综复杂的原因下，这位钱学森的大弟子、为我国航空教育与科研事业做出重大贡献科学家被迫出国，孤独一人在异国他乡教书糊口，令人扼腕叹息。
走过一段劳苦困顿的艰难时光后，罗时钧终于重回他挚爱的科学研究岗位，目前在加州大学厄文（Irvine)分校机械与宇航工程系工作，他与该系教授、西北工业大学长江学者讲座教授刘锋进行了长期科研合作。年近九秩的罗老每天坚持到实验室上班，通过网络指导西北工业大学航空学院的研究生。
