１９２８年，他不幸染上傷寒病，靠新婚妻子的照料得以挽回性命，卻落下左腿殘疾。２０歲時，他以一篇論文轟動數學界，被清華大學請去工作。

從１９３１年起，華羅庚在清華大學邊工作邊學習，用一年半時間學完了數學系全部課程。他自學了英、法、德文，在國外雜志上發表了三篇論文后，被破格任用為助教。１９３６年夏，華羅庚被保送到英國劍橋大學進修，兩年中發表了十多篇論文，引起國際數學界贊賞。１９３８年，華羅庚訪英回國，在西南聯合大學任教授。在昆明郊外一間牛棚似的小閣樓里，他艱難地寫出名著《堆壘素數論》。１９４６年３月，他應邀訪問蘇聯，回國后不顧反動當局的限制，在昆明為青年作“訪蘇三月記”的報告。１９４６年９月，華羅庚應紐約普林斯頓大學邀請去美國講學，并于１９４８年被美國伊利諾依大學聘為終身教授。不久，妻子帶著三個兒子來到美國與其團聚。

１９４９年，華羅庚毅然放棄優裕生活攜全家返回祖國。１９５０年３月，他到達北京，隨后擔任了清華大學數學系主任、中科院數學所所長等職。５０年代，他在百花齊放、百家爭鳴的學術空氣下著述頗豐，還發現和培養了王元、陳景潤等數學人才。１９５６年，他著手籌建中科院計算數學研究所。１９５８年，他擔任中國科技大學副校長兼數學系主任。從１９６０年起，華羅庚開始在工農業生產中推廣統籌法和優選法，足跡遍及２７個省自治區直轄市，創造了巨大的物質財富和經濟效益。１９７８年３月，他被任命為中科院副院長并于翌年入黨。

晚年的華羅庚不顧年老體衰，仍然奔波在建設第一線。他還多次應邀赴歐美及香港地區講學，先后被法國南錫大學、美國伊利諾依大學、香港中文大學授予榮譽博士學位，還于１９８４年以全票當選為美國科學院外籍院士。１９８５年６月１２日，他在日本東京作學術報告時，因心臟病突發不幸逝世，享年７４歲。（完）

１９４６年９月，華羅庚應普林斯頓大學邀請去美國講學，先后被法國南錫大學、美國伊利諾依大學、香港中文大學授予榮譽博士學位，１９８４年以全票當選為美國科學院外籍院士。