年入北平清华学校（1928年之后的清华大学），1923年毕业于清华学校高等科。1924年和林徽因一起赴美国费城宾夕法尼亚大学建筑系学习，1927年获得学士和硕士学位，又去哈佛大学学习建筑史，研究中国古代建筑（未毕业）。在求学期间，因为其父梁启超和未婚妻林徽因的关系，结识了徐志摩。虽然尔后因徐志摩对林徽因抱持好感而略有嫌隙，但是日后得知徐志摩在赶往想要听他与林徽因的演讲发生空难身亡，仍然为徐志摩哀伤。1928年与林徽因在渥太华结婚后赴欧洲考察各地建筑，回国后在沈阳东北大学（张学良时任校长）任教，在那里创立