1912年,辛亥革命后,梁思成隨父母從日本回國(guó),在北京崇德國(guó)小及匯文中學(xué)(1912-1914)就學(xué)。1915年,入北平清華學(xué)校(清華大學(xué)前身),1923年畢業(yè)于清華學(xué)校高等科。1924年,和林徽因一起赴美國(guó)費(fèi)城賓州大學(xué)建筑系學(xué)習(xí),1927年獲得學(xué)士和碩士學(xué)位,又去哈佛大學(xué)學(xué)習(xí)建筑史,研究中國(guó)古代建筑(肄業(yè))。
1928年3月21日, 梁思成與林徽因在加拿大渥太華的中國(guó)總領(lǐng)事館舉行婚禮。之后赴歐洲參觀(guān)古建筑,8月18日回國(guó)后,在沈陽(yáng)東北大學(xué)任教,創(chuàng)立了中國(guó)現(xiàn)代教育史上第一個(gè)建筑學(xué)系。1929年8月,林徽因從東北回到北平(今北京市),在協(xié)和醫(yī)院生下女兒,取名梁再冰,意為紀(jì)念已故父親梁?jiǎn)⒊帮嫳摇睍?shū)房雅號(hào)。
1930年,和張銳參與天津市規(guī)劃,以《天津特別市物質(zhì)建設(shè)方案》獲獎(jiǎng)。
抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間
931年,回到北平,進(jìn)入中國(guó)營(yíng)造學(xué)社工作(任法式部主任)。
1932年,主持了故宮文淵閣的修復(fù)工程。同年,著成《清式營(yíng)造則例》手稿。
1937,和林徽因等人先后踏遍中國(guó)十五省二百多個(gè)縣,測(cè)繪和拍攝二千多件唐、宋、遼、金、元、明、清各代保留下來(lái)的古建筑遺物,包括天津薊縣遼代建筑獨(dú)樂(lè)寺觀(guān)音閣、寶坻遼代建筑廣濟(jì)寺、河北正定遼代建筑隆興寺、山西遼代應(yīng)縣木塔、大同遼代寺廟群華嚴(yán)寺和善化寺、河北趙州隋朝建造的安濟(jì)橋等。這些重大考察結(jié)果,寫(xiě)成文章在國(guó)外發(fā)表,引起國(guó)際上對(duì)這些文物的重視,為梁思成日后注釋《營(yíng)造法式》和編寫(xiě)《中國(guó)建筑史》,準(zhǔn)備良好的基礎(chǔ)。
1944至1945年,梁思成任教育部戰(zhàn)區(qū)文物保存委員會(huì)副主任。
解放戰(zhàn)爭(zhēng)期間
1946年,梁思成赴美國(guó)講學(xué),受聘美國(guó)耶魯大學(xué)教授,并擔(dān)任聯(lián)合國(guó)大廈設(shè)計(jì)顧問(wèn)建筑師。因他在中國(guó)古代建筑的研究上做出了杰出的貢獻(xiàn),被美國(guó)普林斯頓大學(xué)授予名譽(yù)文學(xué)博士學(xué)位。同年,梁思成回到母校清華大學(xué)創(chuàng)辦了建筑系。
1948年,在平津戰(zhàn)役前,梁思成繪制了《全國(guó)文物古建筑目錄》,交給中國(guó)人民解放軍,使北平古跡避免受到炮擊,很好的保護(hù)了北京的文物和古城墻。
中華人民共和國(guó)時(shí)期
1950年初,梁思成與都市計(jì)劃委員會(huì)的陳占祥一起向政府提出了新北京城的規(guī)劃方案---《關(guān)于中央人民政府行政中心位置的建議》。主張保護(hù)北京古建筑和城墻,建議在西郊建新北京,保護(hù)舊北京城,不在舊城建高層建筑,但建議沒(méi)有被采納。之后他多次上書(shū),挽救了北海的團(tuán)城。
1953年5月,北京市開(kāi)始醞釀拆除牌樓,對(duì)古建筑的大規(guī)模拆除開(kāi)始蔓延。梁思成因提倡以傳統(tǒng)形式保護(hù)北京古城而多次遭到批判。時(shí)任北京市副市長(zhǎng)吳晗擔(dān)任解釋拆除工作的任務(wù),為了挽救四朝古都僅存的完整牌樓街不因政治因素毀于一旦,梁思成與吳晗發(fā)生了激烈的爭(zhēng)論。之后,在文化部舉辦的文物界知名人士歐美同學(xué)聚餐會(huì)上,林徽因也與吳晗發(fā)生了一次面對(duì)面的沖突。
1962年,在林徽因病逝七年之后,梁思成娶了比自己小27歲的林洙(程應(yīng)銓前妻)。
1972年1月9日,梁思成病逝于北京。