他沒(méi)想到的是，四年級(jí)劃分時(shí)，清華營(yíng)建系已改為純工科的建筑系，沒(méi)有了建筑史。他被分到工業(yè)建筑，畢業(yè)后分配到中國(guó)科學(xué)院土木建筑研究所。幸而1956年9月中科院與清華建筑系合辦建筑歷史與理論研究室，梁思成任主任，傅熹年被所在單位派到這個(gè)研究室工作，得以回到母校清華。他以為終于實(shí)現(xiàn)了研究中國(guó)建筑史的夙愿，但命運(yùn)再一次捉弄了他。
反右運(yùn)動(dòng)中，因一些私下閑談被人揭發(fā)，他被劃成右派，1959年春下放建筑工程部的北京南口農(nóng)場(chǎng)勞動(dòng)。
說(shuō)起這次下放，他只淡淡地說(shuō)工作是“放牛、養(yǎng)豬、種老玉米”。他覺(jué)得自己很厲害的是給母豬接生，十個(gè)八個(gè)呼嚕一下子就生出來(lái)了，“挺好玩的”。下放的近兩年里，他抽空反復(fù)通讀了帶去的《資治通鑒》和宋《營(yíng)造法式》。
1960年10月，他摘掉了右派帽子，返回單位。反右后，建筑歷史與理論研究室已被清華撤銷(xiāo)，經(jīng)梁思成聯(lián)系，傅熹年等非清華人員調(diào)到了建筑工程部所屬的建筑科學(xué)研究院建筑歷史室。工作室的主任是梁思成，副主任是劉敦楨、汪季琦。傅熹年被編入民居研究組，參加了王其明負(fù)責(zé)的浙江民居調(diào)查。

王其明告訴《中國(guó)新聞周刊》，組里有兩個(gè)能人，一個(gè)尚廓，一個(gè)傅熹年，兩個(gè)人手下都很有功夫。
建筑科學(xué)院的圖書(shū)館搜購(gòu)了很多建筑方面的書(shū)籍，有的是外文原版的。傅熹年提醒王其明，其中有兩前歐洲建筑師到鄉(xiāng)村采風(fēng)所畫(huà)的建筑速寫(xiě)圖冊(cè)，還有一本日本的《百棟集》，一百棟住宅每棟都配了一張平面圖、一張剖面圖和一張透視圖，可以參考。王其明深受啟發(fā)，覺(jué)得浙江民居調(diào)查也可以這樣做。
傅熹年作品：浙江杭州上天竺民居寫(xiě)生稿。
王其明說(shuō)，光畫(huà)平面圖、剖面圖不足以顯示建筑物的優(yōu)點(diǎn)，要畫(huà)透視圖，傅熹年畫(huà)透視圖是一絕。“他的表現(xiàn)能力特別強(qiáng)，圖畫(huà)得可帥了。他畫(huà)的那些民居寫(xiě)生圖，有遠(yuǎn)有近，有大有小，配上的那些樹(shù)也很好。因?yàn)樗麑?duì)國(guó)畫(huà)的見(jiàn)識(shí)也比較多，很有才氣的。”

王其明覺(jué)得傅熹年很有鉆勁兒。他是紅綠色弱，考清華建筑系前就有意識(shí)地做“預(yù)習(xí)”，畫(huà)畫(huà)知道自己哪個(gè)顏色不準(zhǔn)，就注意調(diào)整。她覺(jué)得，傅熹年被劃右派受打擊很大，但對(duì)他來(lái)說(shuō)也算一個(gè)很特殊的成長(zhǎng)環(huán)境，還收獲了知心的愛(ài)人。他劃右派后，要跟在文物出版社工作的女友分手，女友卻堅(jiān)決不改志向，他也毫不動(dòng)搖，兩個(gè)人是等他摘了帽子后才結(jié)婚的。
除了畫(huà)圖，傅熹年的文史綜合能力也有了用武之地。在協(xié)助劉敦楨編寫(xiě)《中國(guó)古代建筑史》時(shí)，他開(kāi)始用研究古建筑的手法來(lái)考察一些重要古代名畫(huà)。

封建王朝對(duì)住宅有嚴(yán)格的等級(jí)規(guī)定，傅熹年將這些規(guī)定與《清明上河圖》《千里江山圖》中所畫(huà)的建筑加以比較，發(fā)現(xiàn)大都是吻合的。那些簡(jiǎn)單的小房子和孤立的工字形屋子可能是農(nóng)民的住宅，面闊三件、歇山屋頂?shù)目赡苁枪倭抛≌?，沒(méi)有三間大門(mén)和歇山屋頂?shù)拇笳觿t可能是沒(méi)有官職的大地主豪商的住宅或別墅。
傅熹年將這些研究成果用于建筑史中，得到劉敦楨的贊許，他順便撰寫(xiě)的《王希孟<千里江山圖>中的北宋建筑》等論文也陸續(xù)發(fā)表。
傅熹年作品：元大都大內(nèi)宮殿延春閣復(fù)原圖。
“精神會(huì)餐”
每次一有運(yùn)動(dòng)，跟“封資修黑貨”打交道的建筑歷史室都是首當(dāng)其沖，右派傅熹年更是在劫難逃。
“文革”開(kāi)始后，傅家被抄，全家人掃地出門(mén)，擠住在大覺(jué)胡同一個(gè)大雜院中。傅熹年在建筑科學(xué)院做了三年水暖維修工，平日逐戶(hù)維修，冬天燒采暖鍋爐。院里的人想要暖和一些，他就把火燒得旺旺的。

傅熹年還回憶，鑒定組開(kāi)會(huì)時(shí)，他和劉久庵常坐在一起，互相交談。每次提出反對(duì)意見(jiàn)，總有人會(huì)問(wèn)：你說(shuō)不是他畫(huà)（寫(xiě)）的，那你說(shuō)是誰(shuí)畫(huà)（寫(xiě)）的？可能有感于此，一般鑒定時(shí)定其真?zhèn)尉蛪蛄?，但劉久庵還進(jìn)一步研究偽品，盡可能找出作偽者，如指出多件祝允明書(shū)法都是吳應(yīng)卯、文葆光偽作的。劉久庵不但熟悉大名家，還熟悉中小名家，對(duì)一些名家的不成功之作，他往往能力排眾議定其為真筆。
巡回鑒定工作于1989年底結(jié)束，共過(guò)目全國(guó)6萬(wàn)多件書(shū)畫(huà)作品。作為鑒定成果，出版了10冊(cè)《中國(guó)古代書(shū)畫(huà)目錄》，其中編成24卷彩色《中國(guó)古代書(shū)畫(huà)圖錄》

巡回鑒定休會(huì)期間，傅熹年還于1987年秋赴美國(guó)考察了博物館藏中國(guó)書(shū)畫(huà)。考察是由美國(guó)華美協(xié)進(jìn)社社長(zhǎng)、翁同龢之孫翁萬(wàn)戈安排的，原擬安排王世襄赴美，但王世襄將這一機(jī)會(huì)讓給了更熟悉書(shū)畫(huà)的傅熹年。
傅熹年歷時(shí)110日，參觀了紐約大都會(huì)藝術(shù)博物館、波士頓美術(shù)館等10個(gè)博物館，看了大量以前只見(jiàn)于著錄書(shū)和圖錄上的名作，大開(kāi)眼界，歸后整理成《旅美讀畫(huà)錄》。
他此行有成就感的，是在參觀美國(guó)華盛頓弗利爾美術(shù)館時(shí)，在一個(gè)普通庫(kù)里發(fā)現(xiàn)了國(guó)寶級(jí)的南宋畫(huà)家夏珪真跡《洞庭秋月圖》。