1950年3月27日，中国各大报纸在十分醒目的位置上，刊登了这样一条新闻：“闻名全世界的我国数学家华罗庚教授，已于本月16日自美国抵达首都北京，并已回 清华大学任教，受到该校师生的热烈欢迎。”从这一天起，华罗庚便在生他育他的华夏热土上，辛勤耕耘，播撒成果。
1．重返清华园
离开香港之后，华罗庚一家便乘上了驶往北京的列车。一踏上祖国的土地，他的心情便久久难以平静。青翠的南方树木、辽阔的华北平原都令他心跳不已。透过车窗，他看到刚刚获得土地的农民正在耕耘播种，便在心中祈祷：中国的农民太苦了，但愿新中国能使他们富足、繁荣！
“呜———呜———”汽笛的长鸣声，打破了华罗庚的沉思。
次可不一样了，是我们全家。”华罗庚兴奋地说。吴筱元连忙打点行李，给孩子穿衣服。
华罗庚拄着拐杖，和吴筱元及孩子们一起走出了车厢。他一眼看到了自己的女儿华顺，还有先期到京的程民德。当然，前来迎接的还有政府官员。他们紧紧握着华罗庚的手，激动地说：“欢迎，欢迎，欢迎您的归来！”
“你的《公开信》我们都读过了，写得很动人，写得非常好！”周培源说。
“《公开信》在海外肯定会产生影响的，定会有更多的海外学者回国参加建设的。”与华罗庚并排走着的钱伟长也插了言。
听到这些话，华罗庚的脸上露出了笑容。当他们驱车经过车水马龙的长安街时，华罗庚凝视着窗外，心中想了许多许多。
回国之后，华罗庚的家被安置在清华园，他被安排在数学前辈熊庆来坐过的位置上，担任清华大学数学系系主任。
刚回清华园，各种形式的欢迎活动接连不断，慕名来访者更是络绎不绝。在清华园里到处都能听到关于他的议论。在数学系，他更成了大家谈话的主题———“华教授真了不起！他的名字已进入华盛顿的斯密司尔尼博物馆，也是芝加哥科学技术博物馆中陈列的88位当代数学伟人之一！”
“他的‘华算子’、‘华不等式’、‘华定理’在国外数学界响得很，无人不知啊！”
“他离开美国，放弃了优裕的工作、生活条件，有人说是放弃玫瑰园，走进了荒草地。”
“是金子总要发光，美国不见得就是事业的天堂吧！”
从这样那样的谈论中，华罗庚看到了人们对他的敬佩、热爱与期望，也汲取了一种催他奋发向上的力量。
1950年4月12日，他写信给维诺格拉朵夫，信中说：“我非常高兴地告诉您，我已辞去我美国伊利诺伊大学的教授职务，现在已在为我的祖国服务了。我又重新担当起了位于中国北京的清华大学教授职务。”
在致一位中国留美学者的信中，华罗庚表示道：“我已走马上任，决心在清华园开拓、创业，开辟新的环境。”
2．筹建数学所
回清华园不久，一副重担便落在了华罗庚的肩上，中国科学院请他筹建数学研究所。
中国现代史上的第一个综合性的数学研究机构是国民党时期的中央研究院数学研究所，华罗庚曾为专任研究员之一。南京解放前，该院迁往台湾。
1949年11月1日，中国科学院成立之后，筹备数学所的工作便被提上了议事日程。从1950年起，华罗庚成为数学研究所筹备处的实际负责人，田方增被聘为他的助手。筹备处首设于北京文 津街，后来迁入清华园。在筹备数学所的过程中，华罗庚从早到晚，夜以继日地工作。从建所规划、部门设置、人员配备到课题确立，无不渗透了他的心血。1952年7月，新中国的第一个数学研究机构———中国科学院数学研究所宣告成立，华罗庚被任命为所长。陈建功、苏步青、段学复、吴文俊、张宗燧、胡世华、吴新谋、闵乃大、关肇直、田方增等人为研究骨干。
数学所成立之后，华罗庚八方求贤，网罗人才。他注重数学科学的全面发展，既强调理论研究，又关注应用研究。1953年秋，数学研究所最先成立微分方程与数论两个组。微分组组长为吴新谋，成员主要有王光寅、丁夏畦、孙和生、邱佩璋等人；数论组组长由华罗庚兼任，成员包括越民义、许孔时、吴方、魏道政与王元；后来还设有电信网络及电子计算机设计的研究小组。华罗庚号召大家各显其长，刻苦研究，早出成果。为了使研究人员便于发表成果，华罗庚主张由数学研究所编辑出版两套专刊丛书：甲种专刊与乙种专刊。专刊的出版、发行对推广中国数学研究、培养数学人才起到了积极作用。
建所初期，在国际国内大气候的影响下，全所人员掀起了学习哲学与俄文的热潮。当时，科学院请艾思奇为全院开设辩证法与唯物论课，数学所成员积极参加；全所研究人员还到北京大学参加俄文突击速成班学习。经过集中训练与自学，全所人员基本上都可以阅读俄文 专业书籍与杂志，有些人还能从事一些翻译工作。
在数学所开展工作的同时，华罗庚与国外学者保持着密切的联系，并利用寄贺年卡的机会，争取仍留在美国的数学家回国工作。陈省身、徐贤修、樊几等人都多次收到他的贺卡，并为他的良苦用心所感动。
3．访苏代表团
为了全面学习苏联经验，中国科学院曾派出了由26位著名科学家组成的庞大代表团去苏联考察。除华罗庚外，还有物理学家钱三强、天文学家张钰哲、大气物理学家赵九章、生物物理学家贝时璋、地质学家张文佑、建筑学家梁思成等。
1953年3月的一天，科学家们乘坐的火车从北京出发，穿过了辽阔的松辽平原，向着白雪皑皑的西伯利亚进发。一路上，大家谈笑风生，说古谈今，气氛极为活跃。
“诸位，我们来对诗好不好？”诗兴大发的华罗庚说道。
“对诗？当然好，不过，你要先来！”有人应声道。“对！华教授先来！”大家齐声附和着。
华罗庚想了片刻，微笑着说：“我的上句是：三强韩赵魏———请对下联。”
“哟！这可是最难对的一种。北宋时有人以‘三光日月星’的上联求对，难为了不少文 人，只有苏东坡的‘四诗风雅颂’对上了。后世，郑板桥曾收到一副对联；上联为‘三绝诗书画’，下联为‘一官归去来’，被文人墨客传为佳作。而华教授这‘三强’不仅代表战国时的韩、赵、魏三个强国，又隐喻着在座的几位代表团成员的姓名，实在不好往下对。”一位对古典文学颇有造诣的代表团成员说道。
大家你看看我，我看看你，确实无人对得上。“还是让华教授自己来对！”有人提议说。华罗庚笑眯眯地抛出了下联：“九章勾股弦。”“呀，真是绝了！”大家齐声喝彩。
华罗庚这下联确实极为讲究。《九章》为我国古代的数学名著，其中记载着我国数学家发现的勾股定理。不仅如此，这“九章”又恰是在座的物理学家赵九章的名字。华罗庚这则绝妙的对联后来在科学界广为流传，被誉为佳话。
中国代表团到达苏联后，先后访问了莫斯科、列宁格勒、基辅、塔什干和新西伯利亚等地，对苏联的科研机构与教育部门进行了考察，三个月后，回到中国。
这次考察大大加强了中苏间的学术与文 化交流。苏联不仅向中国大量出口了图书与设备，而且先后派出柯夫达、拉扎连柯等人到中国科学院担任总顾问。同时，中苏间青年学生与研究人员的互派工作也迅速开展。
这次访问对华罗庚来说，意义也十分巨大，终于使他心中的一块石头落了地。在他回国后的短暂时间里，曾经历了“三反”与思想改造运动，尽管他积极响应号召，认真学习辩证法与唯物论，但内心仍然存在着这样一个疑虑：党是否完全信任我呢？直到他被委派为中科院访苏代表团的成员之一，他才打消了顾虑。后来，他在写给《人民日报》的文章中说：“直到1953年的春天，我参加了中国科学院的访苏代表团，知道了苏联向中国政府征求意见，是否同意给我斯大林奖金，而中国政府立刻同意（后因斯大林去世，学术奖金停发），并且电调我回国搞《堆垒素数论》中文 版。这时我感激得很，我觉悟到我的怀疑都是错了。”
访苏之后，华罗庚在科学院着重介绍了苏联数学的各方面成就。接着，科学院又被批准建立苏联式的学部。1955年6月1日至10日，中国科学院召开学部成立大会。华罗庚、陈建功、苏步青、江泽涵、许宝騄、柯召、段学复、王湘浩、李国平9人为数学学部委员。
4．《数论导引》
回国之后的华罗庚作为著名的学者，社会活动极为繁杂。他曾访问东欧诸国，参加了匈牙利数学家代表大会。他同时还是中国和平理事会和中苏友好协会的领导成员之一。1952年10月，他以和平战士的身份，参加了亚洲和太平洋地区和平会议。两年之后，又代表中国到斯德哥尔摩和东柏林参加了世界和平理事会，还被提名为亚洲国家会议中国筹备委员会成员。1955年春，又和郭沫若率领中国代表团，飞往印度的新德里，出席了科学、技术和工程问题协调会议。
在繁忙的社会活动之余，华罗庚抓紧一切时间思考数学问题。他在上班的途中、会议当中的几十分钟休息时间都要读书，有时还边读边做笔记。
有一次，他的学生陆启铿向华罗庚提出了一个问题：
“华先生，我发现您的好多藏书中都夹有黄土，这是什么意思？”华罗庚一听这话便乐了，坐在一旁的吴筱元说：“这是在昆明的防空洞里弄的。当时日本飞机常来轰炸，可他什么也不管，躲在防空洞里仍然只知道读书。”
“噢！原来是这样。”陆启铿听后十分感动。华罗庚借此机会，教育他的学生，要学会利用零星的时间，要比别人付出更多，才能获得更多。
20世纪50年代初期，中国科学界百家争鸣，百花齐放，因而成为中国知识分子大有作为的时代。年富力强的华罗庚更是硕果累累，短短的几年间，他发表的数学论文与专著累计已达百万字以上。其中《多复变函数论典型域上的调和分析》一文获得了国家一等发明奖，《数论导引》一书在国际上引起了强烈反响。
回国以来，华罗庚在数学所一直从事数论研究，并为“数论导引”讨论班上课。在教学过程中，他发现中国学生急需一门研究数论的入门参考书。于是，便决定写一本适合中国学生的著作。在他的助手、学生赵民义、王元、吴方等人的协助下，1957年，长达66万字的《数论导引》一书便问世了。
华罗庚在该书的《序》中写道：
“我清楚地记得，1940年我在昆明教数论时就开始写这本书，我根据我原有的以及一些新的手稿写了八九万字，估计着再写两三万就可以出版了。但是何处可以出版？因此也就上不起劲来完成这一工作了。在美国执教的时候，又补充了一些，改写了一些，但那时补充和改写都是为了教学而没有考虑整个书的出版问题。真正积极认真地工作是解放以后的事。因为我国的参考书少，因此这一本把数论做一个全面介绍的书的写作工作被提到日程上来。
“解放后工作更忙了，但是说也奇怪，在同志们的帮助下，工作进行得反而更快了！篇 幅大大地增加了，并且添了一半以上的新章 节，采取了不少近年来的新成就———可以包括在本书范围之内的新成就。”
《数论导引》虽然用中文出版，但仍然引起了国际数学界的极大关注。熟悉中文的杰出数学家马勒在美国的《数学评论》上撰文，高度评价了这本书，他写道：“这是一本有价值的、重要的数论教科书，它是按哈代与赖特的著作《数论入门》的风格写的，但范围却大大地扩充了。本书是用很清楚的简单文言文写成的，也可以作为一本很好的数学中文入门书。
“本书包含了许多最新的结果、有用的表，如二次域表及为学生而设的习题，它将引导中国学生在数论中做出更多的贡献。”
25年之后，《数论导引》一书由斯普林格出版社用英文出版，不仅不过时，而且极为畅销。数学家卡塞尔在评论《数论导引》英文版时这样写道：“当我是一个学生时，哈代与赖特的《数论入门》 第一版（1938年）引导我进入了数论领域，我总是把这本书作为进入数论各领域的非常唯一的入门书。当华罗庚的书出现时，我的一两个熟朋友曾欢呼，他们可以读到和哈代与赖特的书相提并论的书了。直到这个美好的翻译出现时，我才知道它包含些什么。“这两本书在有些地方是类似的，即一些章节用来介绍数论的基础的某些主题，所以不可避免地有些地方是相同的。但也有很多相异之处。例如，华罗庚的书中包含有二次型理论，好几章讲述矩阵算术、模群的几何及史尼尔曼密率（用于华林问题及表示为素数和问题）———完全不同的主题，却又是完全适宜的。”
