钱学森于1935年8月，作为一名公费留学生赴美国学习和研究航空工程和空气动力学的。回国前，曾担任加利福尼亚理工学院超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。
祖国翻天覆地的变化到来了。1949年10月1日第一面五星红旗飘扬在天安门广场上空。过了5天就是我国民族的传统节日——中秋节。在这一天，钱学森夫妇和十几位中国留学生在一起欢度这一佳节，他们边赏月边倾诉情怀，深为祖国的新生而欢欣，并对祖国的美好前景充满着憧憬。就在此时，钱学森心中萌发起一个强烈的愿望：早日回归祖国，用自己的专长为国家建设服务。
正当此时，朝鲜大地燃起了战争的烽火。作为挑起这场战争的美帝国主义，在它的国内，正在掀起一股疯狂反共的政治逆流，几乎每天都发生对大学和其他机构的人员进行审查和威胁性审查的事件。这股逆流毫无例外，也波及加利福尼亚理工学院。由于学院马列主义小组书记威因鲍姆被捕，美国联邦调查局的怀疑落到钱学森的身上。1950年7月，美国政府决定取消钱学森参加机密研究的资格，理由是他与威因鲍姆有朋友关系，并指控钱学森是美国共产党党员，非法入境。这些无端的指控均被钱学森一一驳回。但是，钱学森已无法忍受这一切，决定以探亲为理由立即返回自己的祖国，准备一去不返。他会见主管他的研究工作的美国海军次长金布尔，向金布尔严正声明，他准备立即动身回国。金布尔听后大为震惊。他认为：“钱学森无论放在哪里，都抵得上五个师。”还叫嚷什么：“我宁可把他枪毙了，也不让这个家伙离开美国！”所以当钱学森一走出他的办公室，金布尔马上通知了移民局。
不知情的钱学森，做好了回国的一切准备，办理好回国手续，买好从加拿大飞往香港的飞机票，把行李也交给搬运公司装运。
然而，就在他们举家打算离开洛杉矶的前两天，也就是1950年8月23日午夜，突然收到移民局的通知——不准全家离开美国。与此同时，美国海关扣留了钱学森的全部行李。
钱学森被迫回到加利福尼亚理工学院，联邦调查局派人监视他的全家和他的所有行动。事情远非如此，9月6日钱学森突然遭到联邦调查局的非法拘留，被送到移民局看守所关押起来。
在看守所，钱学森像罪犯似的受到种种折磨。钱学森曾回忆说：“在被拘禁的15天内，体重就减轻30磅。晚上特务每隔1小时就来喊醒我一次，完全得不到休息，精神上陷入极度紧张的状态。”
钱学森无端被拘留后，加利福尼亚理工学院的师生和钱学森的老师冯·卡门以及一些美国友好人士，向移民局提出强烈抗议，为他找辩护律师，还募集1.5万美元保释金把钱学森保释出来。
从此，钱学森继续受到移民局的迫害，行动处处受到移民局的限制和联邦调查局特务的监视，不许他离开他所居住的洛杉矶，还定期查问他。钱学森就这样失去了5年的自由。
然而，钱学森挚爱祖国的赤子之心反而更加炽热。他日夜思念着新中国，他坚持斗争，不断地向移民局提出离开美国回国的要求。
有国不能归的钱学森，在那5年间他没有停止钻研他所热爱和献身的科学事业。当时，美国政府阻止他离开美国，是因为他研究的火箭技术与祖国的国防建设有关，想通过滞留他来阻拦新中国科学技术的发展。当钱学森知道这点后，感到万分气愤。于是，他另行选择“工程控制论”新专业进行研究，以利于消除回国的障碍。经过努力，于1954年用英文写出30多万字的《工程控制论》。实际上，工程控制论与生产自动化、与电子计算机的研制和运用、与国防建设都密切相关，只不过当时美国当局没有认识到这点就是了。
钱学森返回祖国的斗争，也得到祖国的关怀和支持。1954年4月26日，印度支那国际会议期间，中国代表团秘书长王炳南与美国代表团负责人亚·约翰逊分别代表两国政府开始关于平民回国问题的接触。在接触中，王炳南特别指出，美国正在阻挠许多旅居美国的中国人返回中国，其中包括科学家钱学森。
1955年6月的一天，钱学森摆脱特务监视，在寄给在比利时亲戚的信中，夹带了一封书写在香烟纸上、给全国人大常委会副委员长陈叔通的信，请求祖国帮助他早日回国。陈叔通先生收到信的当天，就把它送到周恩来总理手里。1955年8月1日中美大使级会谈在瑞士日内瓦进行，王炳南大使按照周总理的授意，以钱学森要求回国的这封信为依据，与美方交涉，迫使美国政府允许钱学森离美回国。
1955年，钱学森被允许可以回国了。他拿着一本刚出版的《工程控制论》交到老师冯·卡门手里，冯·卡门翻了翻感慨地说：“你现在在学术上已经超过了我。”钱学森在学术上超过了这么一位世界闻名的大权威，为中国人争了气，他激动极了。
1955年9月17日，钱学森与他的夫人和两个幼儿终于乘坐美国“克利夫兰总统号”邮船，离开了洛杉矶，驶向地处东方的祖国。
