转眼间到了1963年10月，此时曹秀清已经确定杜是真心想留在大陆，并且有稳定的生活，行动也完全自由，于是表露了回大陆的想法，在杨振宁和中国外交部的共同努力下，曹秀清从美国飞到日内瓦，登上了飞往北京的飞机。
孝顺的杨振宁为了方便岳父母的生活，为他们购买了一批美国最先进的家用电器，包括冰箱空调电动缝纫机和照相机等大件。
1964年11月，杜被选为全国政协委员，可以参政议政，对于一个曾经的俘虏来说，这是极大的信任，也是极大的荣耀，让杜感到非常振奋。
杨振宁送走岳母后，一直期待访问大陆，可是中美当时处于绝交状态，美国公民不允许到大陆，只能等待。
有一天，红卫兵小将冲到他家里来，把他写的文史资料选集，还有照相机缝纫机都搬走了，连他儿子的骨灰盒都要搬走，曹秀清急眼了，冲上去抢了回来，儿子的骨灰盒才算保住。
这件事情很快被上面知道了，立即做出指示，对于文史专员们，一定要做好保护工作，他们的工资要按时发，居住的地方也不允许冲击，很快，杜家门口贴出了一张告示“此院内已经检查，以后不要再来破四旧”，从此以后，红卫兵再也没有上门过。
1971年，中美关系出现松动，美国国务院解除了美国公民不准赴中国旅行的禁令，杨振宁马上给父亲写信，表达了要回祖国看望父母岳父母和同学的愿望。
杨武之马上将这个请求报告上去，得到的答复“祖国敞开胸怀欢迎杨振宁远洋归来，杨振宁携杜致礼乘法航直飞上海，成为美籍科学家访问大陆第一人。
在上海，他见到了父母亲，在北京，他见到了曾经的同窗好友，中国的原子弹之父邓稼先，奇妙的是，杨振宁和美国的原子弹之父奥本海默的关系也非常好，他还见到了吴有训周培源等一大批原来的老师和朋友，大家敞开胸怀聊天，非常开心。
杨振宁这几次回国探亲，在国际上引起巨大反响，1972年，尼克松访华，此后，他几乎每年都要回来，同时带动了中美学术交流，包括李政道等100多名美籍华人科学家陆续访华，他们为中国同行带来了世界上最先进的资讯，极大的拓宽了国内科学家的视野。
1977年，杨振宁成为“全美华人协会”主要负责人，积极开展增进中美友谊，宣传祖国统一的活动。
1981年5月7日，杜聿明因肾脏衰竭去世，杨振宁得知噩耗后，立即启程回国，全国政协为了照顾杨振宁能赶上葬礼，专门将葬礼延迟，党中央给的评价是“杜聿明同志是一名拥护中国共产党和拥护社会主义道路的爱国者”“虽然他走过曲折的道路，但他有着光荣的后半生，为人民的事业做出了自己的贡献，人民将怀念他。”
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