1938年8月底赵元任与夫人带着四个女儿抵达夏威夷。他们原准备只住一年，没有想到竟在美国侨居40余年，度过他的后半生。他们先后在夏威夷大学一年，耶鲁大学两年，哈佛大学五年。抗战胜利后他们准备返回祖国，只因怕到中央大学当校长，暂时应聘加州大学伯克利分校教书，不料在伯克利一呆就是30多年。
第二次世界大战前后几年
赵元任在夏威夷大学教汉语和中国音乐史。当时尽管夏威夷在太平洋中间，远离战火，赵元任心里却并不平静，时时刻刻想念国内的亲友，关心国内的局势，每天听国内的广播。有一次没能收到，他担心电台被日本飞机炸毁，次日又收听到广播，他才放心。他惦记语言组的工作，不时地通过写信与本组同事保持联系，商量工作。
1939年6月，他和夫人在一位夏威夷朋友的私人电台上收听到地球另一面昆明的声音信号，似乎在说：“呼叫赵元任先生，呼叫赵元任先生!”听出来不是别人，正是他们的好友、清华大学的任之恭教授。双方都激动万分，相互交谈了一阵。赵元任回顾那时的感受说：“在当时的技术条件下，能与地球背面的人直接对话是个了不起的经历”，更由于是来自国内友人的声音，使赵元任夫妇非常兴奋。
夏威夷的华侨多数是广东移民，只会说粤语，他们也想学说国语，华侨中学聘请了赵元任夫人和大女儿教国语。赵元任在粤语方言调查时就对广东话作过研究，他针对华侨学国语的关键问题，热心地作了辅导报告，如“国语发音要点”，“广东话与国语的关系”华侨对赵元任一家的热情很受感动。
当时的耶鲁大学可以说是美国语言学中心，美国许多著名语言学家都在耶鲁大学任教。1939年赵元任愉快地接受了耶鲁大学的聘请，并很快成为该语言学学术中心的一员。当年正逢第二次世界大战爆发，但美国尚未参战，赵元任还能在耶鲁大学从事研究生教学及学术研究工作，精神非常愉快。他热爱这个环境，热爱这里的朋友，他也特别欣赏耶鲁大学的语言学俱乐部每月一次的学术活动。在告别耶鲁大学时，他对朋友们说：“谢谢诸位，谢谢大家在世界上又给我们增添了一个回家的地方”。
1941年至1946年，赵元任到哈佛大学任教。那时美国也参战厂。珍珠港事件发生后，美国对日本宣战，与中国结成抗日联盟。工作、社会活动和生活都处于战争年代的状况。
由于战争，远东书的来源被切断，美自学生对汉英字典的需求又很迫切，于是哈佛燕京社决定修订C．F．Fenn的袖珍小字典和R．H．Mathews的汉英字典的美国版，并将两项任务都委派给赵元任。为准备远东战争，哈佛大学举办暑期粤语速成班，又接受了美国陆军委托举办的语言速成班教美国大兵，委派赵元任主持中文班。虽然工作负担很重，但他紧张愉快地全担负起来了，他不仅对这些工作有兴趣，更多地想到这也是为了抗日出一份力。
在哈佛大学的几年，赵元任一家经常参加中华赈济联合会的各种活动。如报告会等赵元任夫妇总会应邀带着女儿们出席，女儿们有时去演唱中国歌曲或做大会招待。著名作家斯诺(Edgar Snow)和赛珍珠(Pearl Buck)都来波士顿作过报告，赵元任也多次应邀做有关中国文化及中国音乐的报告。赵元任夫人受托每周举办一次中式午餐会，有时来就餐的多达百人。夫人热情很高，不怕辛苦，亲自出马做饭菜，午餐收入拿来赈灾。赵元任的女儿们参加出售中国工艺品和贺年片等活动，甚至利用球赛季节，在体育场附近公开募捐，将收入用于赈灾。
1945年，当他们从广播中听到日本投降，二战终于结束的消息，欣喜若狂。他们一家开始做回国的准备。战争严重破坏了中国的大学和中央研究院，在美国的华人发起给中国大学捐书，赵元任也在华盛顿美国国会图书馆为中央研究院选了一批书，又在波士顿、耶鲁大学，分别募到一批书。赵元任夫妇亲自参加整理书箱，运回国内。
1946年8月，赵元任二女儿新那和女婿培云启程回国。黄培云是清华公费留学美国，获得麻省理工学院(MIT)科学博士学位，接受武汉大学聘请回国任教。临别前，赵元任夫妇嘱咐女儿：“我们明年就回来，等我们”。那时，加州大学校长和卜彼得(Boodberg)教授写信给赵元任邀请他去加大任教，赵元任婉言谢绝。赵元任1938年请假出国，虽然几次续假，却一直与语言组保持联系，准备回国继续主持语言组的工作。1947年离开剑桥之前，书籍都装了木箱，只将常用的少量书籍留在手头儿，准备暑期语言学讲习班结束即回国。正在此时，赵元任收到当时国民政府教育部朱家骅部长电报，要他回国接任中央大学校长职务。朱家骅找中国驻美大使，也找了赵元任夫人，希望多方帮助劝说赵元任接受校长行政职务。赵元任一向不喜欢，也怕担任行政职务。赵元任夫妇商定，暂时不回国，避开这事，决定接受加州大学的聘请暂时去加州。于是回国途中“路过”加州，谁知竟路过了30余年，成了他一生居住最长的地方。
联合国教科文组织的中国代表
1945年德国和日本先后无条件投降，第二次世界大战结束。联合国宣告成立后，赵元任赴欧洲出席联合国教科文组织筹备会及成立大会。1945年10月，受教育部长朱家骅委派，胡适出任中国代表团首席代表，赵元任为代表团员之一，赴英国伦敦。赵元任被派到第一专门委员会讨论组织名称和导言。在讨论组织名称时，美国代表提议，“联合国教育文化组织(简称UNECO)”里加“科学”两个字，改成“联合国教育科学文化组织(简称UNESCO)”，赵元任非常赞赏，立即跳起来说；“中国代表团附议”。次日在专门委员会上赵元任申明支持组织名称改为UNESCO的理由，经过辩论最后通过。他说，UNESCO比UNECO读起来也好听嘛。1946年六七月去英国，UNESCO再次开筹备会议。会议结束后出席牛顿诞辰300周年纪念活动。代表团成员周培源和吴大猷从中国直接来伦敦，他们一同出席了纪念会活动，参观剑桥大学，会见知名学者丹麦物理学家波尔(NielsBohr)等。同年11月，在巴黎出席UNESCO成立大会，他被委派为中国代表团首席代表，大会主席为东道主法国代表。在此次会上，赵元任被选为大会七位副主席之一，并在会上用法文宣读学术报告，即《汉语符号系统的功效》。此后，赵元任还参加过两次UNESCO活动，一次是1947年在墨西哥城，一次是1948年在纽约州赵元任主持的UNESCO暑期研究讨论会，有27个国家参加。
国际会议通常用英语和法语，到墨西哥开会增添了西班牙语。赵元任临时自学西班牙语，在飞行途中，第一次用西班牙语要到了咖啡，后来陪伴夫人到自由市场购买土特产时，他那过分正规的西班牙语当地人反而听不懂，倒是夫人用手指这指那，想要的东西都买到了。
教学、语言学研究与著述
赵元任教书教了一辈子，物理、数学、心理学、逻辑学、音乐史、音乐欣赏等都教过，而最喜欢教的是语言。在美国几十年他教西方人说中国话，既教国语又教广东话。他将汉语作为外语来教。他编教学中，结合自己学习语言的体会，创立了一套卓有成效的教学理论和方法。
他说，语言是一套习惯，学习外国语就是养成一套特别的习惯。习惯这东西是养成容易改变难，所以小孩儿没有习惯起头儿，养成习惯容易，大人从已经有了本国语的习惯，再改成外国语的习惯难。这也就是为什么人们常说小孩子学话快。另外，他说，学习外国语的内容分成发音、语法和词汇三个主要部分，而发音最难，也最要紧。他要求学员想方设法跟所学语言多接触。不论在上课或自习时间，天经地义，就是想法子让学生听、说所学的语言，强调让学生联系“听说”。40年代他主持的哈佛大学中文速成班，他编了口语教材，并配制唱片，他每天只有一小时用英文上大班课，其他时间由助教分小组指导学生练习，自习时间学员听唱片，练习说话。10个月下来快速班取得很好的成绩。所有的学员都能说中国话，成绩最好的两名后来当了美国大学教授，还有一位做了“美国之音”广播主任。他教的粤语速成班(利用暑期集中教12周)效果也令人惊奇。一次他带他的美国学生到唐人街(中国城)一家广东饭馆吃饭，学生说粤语，饭馆服务员问那位学生：“你什么时候从中国回来的?”赵元任听了很得意，当晚日记中记载“不错!”。
赵元任在国外几十年的汉语教学实践，撰写了一套系统的、完善的汉语教学教材系列，包括1947年出版《粤语入门》和1948年出版《国语入门》的口语教材；1947年与杨联陧合编出版《国语字典》(简明中国话的字典)的工具书；1968年出版《中国话的读物》的阅读教材。此外，1968年出版的语言专著《中国话的文法》，是他为外国人学习和研究汉语而写的，特别是对汉语口语语法有精深的发现，对中国人研究自己的语法也提供了新的观点和方法。
汉语教学是他在国外大学从事业务工作的一个方面，另外，在大学从事语言学研究也从没有中断过。他通过指导研究生工作、暑期语言学讲习班讲课、各种学术会议作专题报告、短期讲学等介绍和交流自己的研究工作。
耶鲁大学语言学俱乐部，是一个非正式的学术活动聚会，赵元任尽可能都参加，自己也作过几次中心发言。有一次他讲倒英语，并录音，后把唱机倒转放，人们又听到正常的英语说话。听众大为惊异，也很敬佩，只有赵元任才有这样的语言才能。他试说倒话的目的是为了深入细致地研究语音语调。
美国语言学会利用暑假举办暑期语言学讲习班，美国中部几所院校也有一个院际远东语言学暑期班。赵元任多次应邀讲课，几乎每年都参加。他很欣赏这种讲习班。一般一所大学语言学教授并不多，举办暑假班可以集中全国许多大学的语言学专家教授来讲课，而在一个学校很难做到，是一个非常好的学习和交流的机会。赵元任在暑期班讲授过中国语言的结构、中国古音等多个专题，开设过中国音韵学、中国文法等课程。他不仅介绍自己的学术工作，他也听其他专家教授的课程。
1959年他应邀去台湾大学讲学，系统地讲述了语言学以及与语言学有关的基本问题。1959年又以傅尔布来特研究学者(FulbrightResearchScholar)身份在日本京都大学作中国语音学和文法系列演讲。这两个系列讲座凝聚了他多年研究成果。
他的每次报告或演讲都是充分准备，而且进行试讲。他讲解深入浅出，生动幽默，大受欢迎。1959年台湾大学文学院丛刊将他在台湾大学的演讲记录冠以《语言问题》，整理出版，共十六章，是他关于普通语言学的一部重要著作。李荣先生盛赞此作“学识渊博”、“见多识广”，不乏“明达的见解”和“精辟的议论，且由于讲得深入浅出，读来引人入胜”。这部著作于1979年在北京商务印书馆重新出版了，一出版就受到语言学界的重视和欢迎。赵元任为新版写序。他谦虚地说“这书自从1968年再版以来又十多年了。现在又有再印的计划，总是还有点用处吧?”
1968年英国剑桥大学出版社出版了他的英文著作LanguageandSymbolicSystems(语言和符号学)。这本书本来是根据《语言问题》一书改编的，内容更适合外国读者。这本书出版后立即受到世界语言学界的重视，纷纷翻译，不久，法文、日文、西班牙文版相继出版。在他的私人文件夹中登录的此书的书评40多篇。
《中国话的文法》是他最重要的著作。1965年在加州大学内部出版，1968年正式出版。《中国大百科全书》对此书有中肯的评价。“这是一部方法严谨、系统分明的大书，有很多创见胜义”，“无论从立论的深度说，还是从影响的广泛说，《中国话的文法》都是最重要的汉语语法著作之一”。书中有许多生动精彩的例子，这对一部成功的文法著作是极为重要的。他说，“我太太一不留神就说出些中国话的文法的绝好的例子，所以我致献这部书给我太太”，可以想见书中例子的幽默与风趣。此书原著为英文，1979年、1980年先后由吕叔湘先生摘译、丁邦新先生全译成中文。
此外，1976年出版了他的《中国社会语言论文集》，(英文，AnwarS．D：l教授编)，收入他近年关于中国语言26篇论文。据他介绍，论文集共分4部，关于中国方言及语言统一的各方面；关于方言比较及中西文比较及儿童语言问题；关于语言的哲学方面，例如逻辑与文法的关系；关于中国语言应用各方面的结构。
赵元任晚年也从来没有停止研究工作，他重点进行中国通字方案的研究。《通字方案》一书是他最后的一部著作，周恩来总理1973年曾很关心地问及该书的出版。这部著作1983年由北京商务印书馆出版，可惜他自己没有看到。
赵元任为中国现代语言学的创立和研究奠定了基础，他是一位理论与实践并重的语言学家，一位富于开拓精神，敢于改革，敢于创新的人。我国语言界一向给予赵元任高度评价，称他是“中国语言学之父”。赵元任也是享誉世界的语言学家，他的语言学成就与贡献，获得世界的公认和尊重。
他于1945年当选美国语言学会会长，是当选过美国语言学会会长的唯一中国学者。1948年当选为美国人文艺术科学院院士。同年当选为中央研究院院士。1960年当选美国东方学会会长。他三次荣获大学荣誉博士学位：
1946年普林斯顿大学(PrincetonUniversity)Litt．D；
1962年加州大学(UniversityO{California)LLD；
1970年俄亥俄州立大学(OhioStateUniversity)人文荣誉博士。
中外学界对赵元任的成就与贡献给予了很高的评价。普林斯顿大学介绍他“是中国科学社创始人之一，并对中国科学院作出突出贡献；他是自己国家多种方言的学者和历史家，他的研究成果帮助西方人能更好地了解中国语言，中国人民的思想和理想”。俄亥俄州立大学介绍他“是一位博学的汉学家、天才的语言学家、出色的教师。他的创造性的思想和学术上的严谨性，为人们探索真理增添了新的思路”，“他创造性地和精巧地运用现代语言方法系统地研究现代和经典的中国语言”，他“不仅是一位语言学家，也是音乐作曲家、哲学家、逻辑学家、数学家、翻译家和作家。他的如此大量的著作充分反映出一个非凡脑筋的巨大活动量”，他“还是一个伟大的教师，他的学生中有许多当代著名的中国和美国学者，也说明了他作为教师的成功”。他1954年和1968年两次荣获谷根函(Guggenheim)奖金，该奖金授予过去的工作中表现出具有最高的学术水平和科研能力或表现出具有很强的创造能力的人才。1959年获得奖金以傅尔布莱特研究学者(FulbrightResearchScholar)身份到日本京都大学讲学。1967年加州大学授予他教授研究讲座称号(FacultyResearchlecturer)，这是该校授予教职员的最高荣誉。1981年赵元任最后一次回国，北京大学授予他名誉教授的称号。
重家庭 重友情
赵元任夫妇，这一对新人物新式结婚后，一起度过将近60年的美满生活。他们两个人性情嗜好很不一样，但是他们爱得很深。赵元任夫人放弃了自己的一生事业随着丈夫生活了一辈子，她处处从赵元任的事业和兴趣出发考虑事情，生活上更是照顾得无微不至。赵元任不管到哪儿，都要夫人陪伴他一同去。他出去开会演讲，夫人总是规规矩矩地坐在第一排听着，并且看得出她为他感到高兴，虽然多半时她并不完全懂得丈夫演讲的内容。她对于其他听众的反应很敏感。讲演后，常常说：“今天讲得很成功”，可是“开始时，你的声音太小一点，后面人可能听不见”，或说“我怕你的笑话有许多人并没有懂过来……”。赵元任没有夫人的支持，就没有他的成功。而夫人写的《一个女人的自传》、《中国食谱》和《杂记赵家》，又有赵元任的帮助，他查阅日记帮助她准备部分材料，他帮助她将中文稿写成英文，亲自画插图，联系出版等事情。
赵元任特别疼爱孩子们，不论到什么地方，总是带着孩子一块儿走，带她们看日全蚀、天文台、天文馆、博物馆和世界博览会等等。1939年，他以中国代表团首席代表身份在旧金山出席第六届太平洋科学会议之后，一个人驾车(当时孩子们没有一个达到驾驶车的年龄)，由美国西海岸到东海岸，横穿美国大陆，一路上带孩子们参观游览。那年正赶上美国在旧金山和纽约两处举办世界博览会，为了让孩子们有更多增长知识的机会，他带孩子们参观了博览会的科学馆、美术馆、中国馆、魔术馆等。纽约世界博览会的“未来世界”馆，给他本人和孩子们都留下深刻的印象。他带着孩子放风筝，给孩子念故事书，饭后跟女儿一块儿弹琴唱歌。哪里有赵家，那里就有赵家的歌声和琴声。他录制《儿童节歌曲》、《基本英语》唱片，到广播电台演讲，里面都有女儿表演的角色。他研究儿童语言，外孙女也成了他研究语言的对象，他系统地详细地录制和研究外孙女的语言，并撰写成儿童语言的科学论文。
1946年6月1日赵元任夫妇欢度银婚纪念，四个女儿和两个女婿跟他们一同到Purdy照相馆合影留念。1922年如兰出生前赵元任夫妇两人就在这个照相馆合影，如今全家八口了，他们仍然选择了同一照相馆合影。赵元任夫妇的老朋友，他们的结婚证人胡适因故没能来，书写了一首“贺银婚”诗寄来：
贺银婚 胡 适
蜜蜜甜甜二十年 (银婚25年误认为是20年)
人人都说好姻缘
新娘欠我香香礼 (外国习俗kissthebride)
记得还时要利钱
1971年又迎来了金婚纪念日。在金婚之际，赵元任与夫人杨步伟合写“八十年、五十年回忆”，深情而又风趣地回顾了共同度过的五十年。杨步伟说：“元任!我们这两个性情强固嗜好不同八十来岁的人，怎么能共同生活都到了五十多年的金婚日子还没有离婚，真是料想不到的怪事。当时我们不要仪式和证婚人的理由，第一是我们两个人都是生来个性要争取绝对自由，第二恐怕离婚时给证婚人找麻烦，但是没料到两个证婚人胡适之、朱徵都过去了，而我们两个人还在一道过金婚!”在金婚纪念时刻，他们还按照当年结婚时候的主张，除了用笔墨和自己创造性的礼物，一概不收礼。亲友们尊重他们的意见这样做了。他们合胡适《贺银婚》诗韵，各写诗一首，杨步伟写《金婚》诗，“发发牢骚出出气”，赵元任写了《答词》：
金婚 韵卿
吵吵闹闹五十年
人人反说好姻缘
元任欠我今生业
颠倒阴阳再团圆
答词 抚妊
阴阳颠倒又团圆
犹似当年蜜蜜甜
男女平权新世纪
同偕造福为人间
这两首诗将他们相伴一生相濡以沫的深情写绝了。他们的老朋友李济曾把杨步伟比做赵元任的神仙伴侣，还说赵元任的治学精神好比取回真经的唐玄奘，夫人杨步伟好比一路保佑玄奘的观音菩萨。杨步伟放弃了自己的事业，她一生照顾好家庭，支持赵元任的事业，没有夫人的支持，就没有赵元任的成功，他们携手建起了一个新式的美满甜蜜的家庭。
赵元任夫妇的家住在那里，那里就形成一个中国人活动中心，给许多朋友留下美好的回忆。40年代他们住在美国东海岸，那时正逢战争年代，回国的交通非常困难，剑桥行人街27号成了聚会中心。在异国他乡，老朋友们坐在一起有好多话要交谈，胡适、周鲠生、蒋梦麟、张彭春、金岳霖和陶孟和都是常客，还有费孝通、赵忠尧、钱学森等都曾来过。外国朋友如英国历史学家李约瑟(JosephNeedham)到哈佛大学讲演也来过赵家拜访，并特别来吃赵元任夫人做的中国早点。哈佛大学的费正清(JohnFairbank)教授，麻省理工学院的维纳(NorbertWiener)教授也都与赵元任夫妇来往密切。远离自己家乡在国外求学的许多中国留学生把赵家当成自己的家一样，在赵家感到家庭的温暖，少不了吃一顿赵元任夫人的家乡饭菜。中国学生聚会也常在赵家举行，如清华同学会、武汉大学同学会、哈佛中国同学会和麻省理工学院中国同学会等等，逢年过节来往更是多，一天来来去去十几、几十甚至上百人都有过。来往的中国人当然说各地方言的人都有，人们最喜欢考考赵元任，要他猜说话的人是什么地方人，可以说很难难倒赵元任。这样多的人吃饭，又是战争时期肉类供应紧张，可是有了赵元任夫人，就不要怕没办法。她亲自到批发市场买肉就很便宜，她买鸡杂做出家乡的口味，她千方百计调剂，大家都过得很愉快。
赵家迁到美国西海岸，“赵家”这个活动中心也就跟着从东岸移到西岸的加州伯克利半山坡的“赵宅”了。从中国到美国来，或回国去，这里是必经之地，除加州的朋友外，路过西岸的中外朋友少不了都到赵家来。
尽管赵元任生活淡泊，处处能随遇而安；尽管他热爱语言学，从语言教学与科研获得极大的满足；尽管在美国学术界受到尊敬，获得很多荣誉，但是中华儿女久在异国他乡，难免有天涯沦落之感。一次，为了教学需要，赵元任拟灌制朗诵唐诗《长恨歌》与《琵琶行》录音带，几次尝试总是情不自禁，泣不成声，不能卒读，最后只得灌制其他一些短诗。日记载：“下午灌唐诗，练《长恨歌》、《琵琶行》，老哭，只好灌了几个短的”。
还 乡
1973年赵元任夫妇终于如愿以偿，带着外孙女和外孙女婿回国探亲访友。他们出国35年，第一次回来，心情非常兴奋。到北京的第二天大早，自己就叫了汽车去看望赵元任夫人的哥哥和嫂嫂。四位80多岁高龄的老人分别35年之后又见面了，真是高兴得无法形容。几位老人又是照相，又是回忆往事，相互问长问短，没有个完。赵元任的二女儿新那，27年没跟父母见面，也带着两个20多岁的儿子赶到北京去看他们从没见过的外公外婆。
赵元任写了一个他想见的人员名单，共70余人，都是几十年前的朋友和学生，多数只有姓名，没有地址和工作单位。在接待单位(国际旅游局)的努力下，这些人差不多都见到了。赵元任非常感动，他说：“这简直是一项科学研究。”他们除了看望亲友外，就是看老地方，如当年结婚后住的地方，赵元任和罗素一同住过的地方等等。回到家乡常州，到青果巷看看自己小时候的家，见到堂弟赵元昌一家人。赵元任在常州一所中学跟师生用常州话进行座谈。离开常州时，赵元任夫妇特别带上两盒常州烧饼回美国给朋友们品尝家乡风味。
5月13日晚上到5月14日凌晨，周恩来总理、郭沫若和刘西尧一起接见了赵元任夫妇和他们的外孙女、外孙女婿，交谈了整整3个小时。周总理还邀请了赵元任的许多老同学如竺可桢夫妇、邹秉文一家，老朋友如吴有训夫妇、周培源夫妇、黎锦熙、丁西林，还有赵朴初等。赵元任平时话不多，那天晚上却抢着说话。总理和他谈到文字改革问题，谈到赵元任正在研究的《通字方案》。总理跟赵元任夫人谈到她祖父杨仁山居士所创立的金陵刻经处的修复工作，还谈到计划生育问题。赵元任夫妇非常钦佩周总理渊博的知识和对情况的熟悉。会见中，总理还请大家吃了一顿别有风味的夜点：粽子、春卷、小烧饼、绿豆糕和馄饨等等。一个个都做得小巧玲珑、式样别致，适合老人吃。赵元任夫妇离开祖国几十年，吃到地道的中国点心，心情格外高兴，总理还遗憾地说，可惜没关照厨师熬点北京的粥给大家吃。会见的气氛极为自然随便。以后人们问起这次会见，赵元任总是用“亲切”两个字回答，来概括那次难忘的会见。
赵元任夫妇在国内见到了许多亲友，看到了家乡的巨变和祖国的进步，临走时对二女儿说，过一两年一定再回来。赵元任用英文题为“ReturnoftheNative(还乡)”写了回国这段的回忆，末尾他说：“回中国看亲友的一个月，又激起了我们内心的家乡感情，以至离开中国的时候又像是离开家了。所以，当我们在告别时说‘很快我们再见’，心中是认真地在考虑着再见。”由于赵元任夫人健康情况，他们没能一同再回来。赵元任夫人于1981年3月1日在美国病逝。
1981年5月，赵元任应中国社会科学院的邀请再次回国。他已经是87岁高龄(还没到88岁生日)，但他仍然远程归来与亲友再见面，大女儿、大女婿和四女儿陪伴父亲一起回国。二女儿新那一家人也都到了北京看望她父亲。赵元任不仅看到外孙和外孙媳妇们，还第一次看见一岁半的重外孙黄又新(又新这个名字是赵元任给取的)，可以说四代同堂了。赵元任从来都是喜欢小孩子，在北京时，一有空就跟重外孙玩儿，听他背唐诗。赵元任三个女儿陪伴父亲回老家常州，到南京和上海，会见许多亲戚朋友。
赵元任非常高兴见到了许多语言学界和音乐界的同行朋友。这次回国特地带着正在研究的“通字方案”稿，在社科院语言研究所组织的座谈会上听取国内同行的意见。会上他谦虚地说自己是落伍的语言学家。他介绍国外的情况，介绍自己的语言自传，并听取对“通字方案”的意见。音乐界与赵元任会见的人更多。中央音乐学院举行了小型演唱会，演唱他的歌曲。他兴致很高，自己也站起来用无锡话唱他著名的歌曲《卖布谣》。对唱歌的歌词问题他谈了自己的看法。在上海音乐学院也举行了一个小型赵元任歌曲演唱会，赵元任对《教我如何不想他》的演唱特别满意，听完立即站起来走到演唱者面前握手说：“你唱的对”，因为他时常听人把这首歌唱得“太洋”了。演唱会结束后，赵元任站起来走到麦克风前唱《卖布谣》，还跟贺绿汀院长畅谈中国音乐问题。
回到北京后，6月5日，赵元任和全家受到全国政协主席邓小平亲切的接见，在座的有中国社科院梅益副院长、中国科学院钱三强副院长、社科院王光美、吕叔湘等。邓小平主席对赵元任不顾88岁高龄再次回国来访表示欢迎，并问到回国及回老家常州的观感。
6月10日，北京大学授予他名誉教授称号，张龙翔校长主持，授予名誉教授证书并致辞，教育部蒋南翔部长亲自为赵元任佩戴北京大学校徽。当年清华国学研究院的学生，现在已经是著名的语言学家王力教授致颂词，用“高山仰止”来表达对老师的崇敬。语言研究所吕叔湘所长也致词祝贺。赵元任在答词中一再表示“不敢当”，谦虚地宣称自己是“落伍”者。当他风趣地朗诵他的译作，游戏诗《炸脖〓》时，有人还误认为赵元任在说外国话。
6月14日，赵元任结束将近一个月的回国之行，与大女儿，女婿一同回美国。参加外孙女秋子婚礼后，跟大女儿如兰到麻州剑桥，住如兰家，并且打算第二年再回国。
最后一个生日
1981年11月3日，赵元任在大女儿如兰家过89岁生日，按照中国老规矩，应该给老人大办酒席庆贺90岁大寿，但赵元任从来反对这种习俗，生日只是和最亲近的亲友度过。这天他日记记载：“我今天89岁了”，晚上如兰在燕京饭店请了亲友吃饭，他日记载：“客人不多，但吃得很好。”当天他接到外孙女从华盛顿打来祝贺生日的电话。他收到二女儿新那、内侄女杨若宪从国内寄来的生日贺卡。
1982年元月26日，赵元任心脏病发作，家里人送他入黄山医院(Mt．AuburnHospital)，经过抢救，病情好转。赵元任做了出院的打算，2月24日病情突然恶化，医生打电话通知如兰快到医院，等如兰迅速开车于11时15分赶到医院，赵元任已于11时整与世长辞。如兰给在中国的二妹打电报，并写了两封信给二妹把详细情况告诉她。在美国的孩子们赶到如兰家，孩子们尊重父母遗愿，不举行任何丧事的仪式，父母骨灰合在一起，撤到太平洋。他们说，自已是属于世界的，另方面希望随着太平洋环流回归故土。
3月1日赵元任的长女赵如兰用中文和英文给亲友们写了封比较公开的信报告父亲逝世的消息。中文信谈到：
父亲这一年在此地同我们一块过得其实很不错。我们都指望可以这样长久住下去。剑桥当然对父亲也是个老地方了。他到了这边，我们这个‘赵家’的集中点也就从西岸移回东岸来了。这一年我们都很开心，家里又热闹起来。我们的女儿昭波跟他的丈夫林励，住在华盛顿，来得更勤快一些，连我三妹来思跟她的丈夫波冈维作，老远也从西雅图来过。他们的二女儿途子在哈佛读书，这一年更是常来了。
起初父亲还是留恋着柏克莱(伯克利)。不肯说是完全迁居到此地，不过后来生活渐渐上了轨道，尤其是后来我们把他手跟前的书、文件之类的东西搬了些过来，他的心也就比较定下来了。我的四妹小中(还有她的儿子力虎)住的离我们不远，
她每天下午来，开车带父亲出去逛逛，有时看看他从前在哈佛读书常去的地方，比方说ConantHall，Perkins Hall宿舍咧，音乐系咧等等。
父亲的生活一向都很规律化。什么时候做什么，有时一分钟都不差。但是偶然他也喜欢出些新花样，深更半夜出去吃宵夜，坐车兜兜风什么的。父亲平常总是笑眯眯的。当然近年来他也有些健忘，可是他脑子总是很清楚的。他的耳朵一直到老比我还灵。开汽车是他一生最大的嗜好。我们常常担心，怕他说不定哪一天就上了我们的汽车要自己开。
最近他正在整理他的日记(他是从1906年开始的)，他打算继续写?他的回忆，到现在他已经用英文出版了一部分，一直到一九二几年。
这一年中他最满意的一件事是去年夏天同我、卞学镁、四妹小中、四个人一起回国去了一趟。他在北京、南京、上海还有他的常州老家，都见到许多亲戚朋友。他非常高兴见到了许多语言学界，音乐界的同行朋友，我们跟二妹新那，二妹夫黄培云，他们的两个儿子家汉、家林，还有他们的妻子，大家聚会了一阵，父亲是喜欢小孩子的。这趟回去，他凡是有空，就跟他的两岁半(注：实际一岁半)的重外孙又新一块玩儿。后来回美国时，半路在西雅图还停了一个多星期参加外孙女儿秋子(三妹的大女儿)的婚礼。
父亲的人生观是入世的。他对于种种社会上的改造总是很热心，他很在乎要跟社会有接触。他绝不是一个隐居的人。我想这一方面受母亲的影响最大。他爱跟朋友们通信，我们常常笑他每经过一个信箱总有信要发。他说他今年秋天还要同我们到北京去一趟，他也打算再上台湾去看他的许多亲戚朋友们。他所有加入过的学术团体都照旧保持着关系。他本来已经订好了今年2月初要到纽约去参加Lewis Carr011研究会的年会。(L．C是阿丽思漫游奇境记的作者)
至于私人的感情，父亲是不大露在表面上的。他不高兴的时候连对我们都不说。但是去年3月1日母亲去世以后我们也看得出来，他心里有多寂寞。
朋友们在劝我们说，父母亲都活到这么大年纪，一生做了这么多的事，我们不应当太伤心了，这话自然也有道理。他们这一生是快乐的，他们懂得人生的趣味，这也是因为他们对人生是积极的，乐观的。同时我们也愿意再加一句：要不是他们一生有这么多朋友，他们也不会这么幸福。我们尤其要感谢他们在美国加州这些年的许多大号、中号、小号的朋友们，时时刻刻背后照顾他们，使他们觉得他们永远是年轻的。
赵元任的一生是快乐的，有意义的。他的兴趣广泛，知识渊博。生活是丰富多彩的。他一生做了许许多多事情，样样干得都很出色，但他从不觉得自己是有了不起成绩的人。他把工作的乐趣和生活的乐趣融为一体。他把名誉、地位、金钱看得很轻、很淡，但很看重自己的事业，很看重友谊和家庭。他不赞成读死书，强调创造、强调科学的态度。他自己就是一个敢于改革、敢于创新的人。