1949年12月25日，李四光和夫人许淑彬由热那亚启程秘密回国，于1950年3月初到达香港。
船到了香港码头，迎接他们的是多年的老同学陈厚甫。陈厚甫将新中国政府，周恩来总理为迎接他们回国所作的布置，向他们夫妇介绍：“李先生离开伦敦的消息，台湾国民党方面已经接到郑天赐从伦敦发出的报告，与此同时，这个消息早已通过其他途径传到北京了。正在主持中央人民政府政务院工作的周恩来总理，十分关心你们在旅途的安全问题。周总理计算着，按行程时间，已是该到达的时候了，为什么还没有任何消息呢？于是，周总理给华南军政委员会下达任务，要求查明你们在旅途中的情况。以叶剑英为首的军政委员会分析，你们不可能走北路，经苏联回国，因为此线办不到签证，若走南路，则必经香港，因为当时从香港经九龙，至深圳的交通是开放的，一般人都是从这条南线回国。所以安排我从南线迎接你们。”
李四光夫妇听了陈厚甫的这一番话，已是热泪滚滚。感谢人民政府、感谢周恩来总理和同志们的关怀。
第二天，李四光夫妇被送到一位陌生人的家里，主人告诉他们说：
“大陆上来了一位朋友，名叫麦可。这位先生想和您谈谈。”
麦可（Mr。Mickel）就是黎雪，20世纪50年代曾任中国科学院科学出版社负责人。这位文质彬彬的大陆来人，热情地握着李四光的手，用流利的英语说，他是党和政府派来向李四光问候和欢迎的人。此时的李四光已经像一个婴儿被母亲紧紧地抱在怀中一样，一股暖流涌遍了全身，激动地噙着热泪，说出了几个月来一直憋在心里的话：“毛泽东主席、朱德总司令、周恩来总理身体好吗？他们是多么辛苦啊！”麦可同李四光的谈话持续了两个多小时，分手前约定两天后再见。
4月初的香港海边，只有疏疏落落的游客，大都是路过香港时匆匆来观赏风光的。李四光夫妇则是如约来到这里的。他们向海边的长廊走来。刚在茶桌旁坐下，只见从坡上开来一辆轿车，从车上下来3个人，同李四光夫妇打了一个照面，随后就把李四光夫妇接走了。
次日，李四光夫妇乘上了从香港到天津的轮船，他们的心早已飞向北京。但是，事与愿违，船开出码头后不久，就触上了国民党逃跑时的沉船，客轮被撞破了一个大洞，海水不断涌进船舱……他们在香港又等了一个星期，决定乘火车从香港到广州。当火车经过深圳时，英国海关的警察，把中国人从头到脚全部检查了一遍，两人在桥头上足足站了两个多小时。据说，如果给英国检查人员一些钱，就可以早些通过。英国警察的傲慢，故意刁难，借机勒索财物，在李四光脑海里留下深刻的印象。可是，同在一座桥上，桥的北端是人民解放军检查人员，他们对旅客的态度却十分亲切，认真检查，从不刁难任何一个人。李四光由衷地感到共产党好，解放军好。
1950年4月6日，李四光和夫人到达广州，已经是深夜了。广州市领导派来接待人员，送他们到旅馆休息。第三天一大早，他们又踏上了赴上海的旅途。李四光由于过度劳累，心脏病又复发，借来的钱也花完了，幸好人民政府派车送他们的那位同志，把李四光安排在火车卧铺躺下休息，并拿出200万旧人民币（相当于现在的200元人民币），才安全抵达上海。
他们在上海住了两宿，于4月13日到达南京。这天，在南京火车站等候迎接李四光的各界人士很多，有南京市长和其他负责人，科学院和地质研究所等200多人。由于李四光在国际科学界的声望，特别是不惧恐吓而回国的精神，使得许多人都很钦佩，都希望能够亲眼见到他，听他谈谈回国的曲折经历。可是由于他的身体一直不好，又患重感冒和心脏病复发，只能每隔一天被允许参加半天的活动。在每次会上，他都热情地讴歌祖国，倾吐他的激情。
李四光在南京暂住期间，地质研究所接到北京转来东北工业部的电报，请地质部门派人调查双鸭山及北满矿产情况，李四光看了电报后，觉得新中国经济建设已经开始了，这是多么振奋人心的事啊！他当即决定把地质研究所的主力派去找矿。由喻德渊负责带队，并明确任务，目标要放在找矿上，基础要放在摸清地质构造上。被派去的人，后来都成为长春地质学院的办学骨干，喻德渊成为该院的院长。
5月6日清晨，李四光和夫人在地质研究所人员的陪同下，乘火车来到北京。到火车站迎接的有中央人民政府副主席、全国政协副主席、国民党革命委员会主席李济深、中央文教委员会主任委员、中国科学院院长郭沫若、副院长陶孟和、竺可桢等。当时，郭沫若设宴招待，李济深、陆定一、马叙伦、胡乔木、丁西林、华罗庚、谢家荣等作陪，新老朋友欢聚一堂，畅叙过去，展望未来。
新中国成立后不久，人民政府就曾考虑召开第一次全国地质会议，但周恩来总理指示，要等李四光回国以后再开。谁知一等再等，一直等了5个月，李四光还没有回来，有人造谣说：“李某人去台湾了。”
周总理听了这话后说：“我相信他不会去台湾，现在还没有回来，一定是给什么困难耽误了，我们一定等他回来再开会。”
李四光回到北京后，他们夫妻最敬重的周恩来总理来了。周总理问寒问暖，关怀备至，同李四光交谈了3个小时，使李四光夫妇感动不已。
