他沒想到的是，四年級(jí)劃分時(shí)，清華營建系已改為純工科的建筑系，沒有了建筑史。他被分到工業(yè)建筑，畢業(yè)后分配到中國科學(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)場勞動(dòng)。
說起這次下放，他只淡淡地說工作是“放牛、養(yǎng)豬、種老玉米”。他覺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，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。

王其明覺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)”，畫畫知道自己哪個(gè)顏色不準(zhǔn)，就注意調(diào)整。她覺得，傅熹年被劃右派受打擊很大，但對(duì)他來說也算一個(gè)很特殊的成長環(huán)境，還收獲了知心的愛人。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《中國古代建筑史》時(shí)，他開始用研究古建筑的手法來考察一些重要古代名畫。

1972年夏，國家文物局籌備出國文物展覽，將傅熹年借調(diào)回京，又給了他一次重拾舊業(yè)的機(jī)會(huì)。他畫了很多供出國展覽的圖，包括根據(jù)唐長安大明宮含元殿等遺址實(shí)測圖繪制復(fù)原圖和彩色渲染圖。
這期間，他有了重新接觸古籍的機(jī)會(huì)，得以查了二十四史中的《舊唐書》和《新唐書》。啟功的圖書也已啟封，查了《資治通鑒》。他們都發(fā)現(xiàn)了寫經(jīng)發(fā)愿人為武則天的確切證據(jù)，英雄所見略同，彼此撫掌稱快，認(rèn)為總算解決了一樁小公案。
但如果要寫成文章，當(dāng)時(shí)卻頗有些“違礙”之處。因?yàn)檫@段歷史的背后，涉及武則天迫害同父異母哥哥致死、毒死外甥女等狠毒之事，以及她表面上孝心通天實(shí)際上卻公然污蔑自己的母親與外孫亂倫。這在當(dāng)時(shí)大捧“女皇”的情況下，實(shí)無異于自尋煩惱。
直到后，編《中國法書全集》，啟功和傅熹年都覺得應(yīng)該收入武則天的這篇發(fā)愿文殘段，傅熹年才寫出了這篇考證文章。因?yàn)闊o論如何，其中的書法之美，都不能不令人贊嘆。至今，這段發(fā)愿文殘片的照片還壓在他書桌的玻璃下。

鑒定全國公藏古代書畫
后，傅熹年結(jié)束了多年的漂泊生涯，得以回歸，右派問題也在1979年“改正”。但是，他仍然不能心無旁騖地搞，因?yàn)椋?0年代，他又“跨界”成為了中國古代書畫鑒定組成員。
全國古代書畫鑒定工作早開始于60年代初。在周恩來的指示下，文化部文物局組成了鑒定小組，張珩為組長。張珩于1963年病逝，不久“文革”開始，這項(xiàng)工作就完全停頓了，直到1983年，才在谷牧的批示下重啟。當(dāng)時(shí)決定，由中宣部下發(fā)文件，將鑒定全國公藏古代書畫作為一項(xiàng)國家任務(wù)下達(dá)。
1983年8月，中國古代書畫鑒定組正式在北京成立，上海博物館顧問謝稚柳和北京師范大學(xué)教授啟功任組長，謝辰生代表文化部文物局負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作，組員有故宮博物院研究員徐邦達(dá)、遼寧省博物館副館長楊仁愷、故宮博物院研究員劉九庵，以及當(dāng)時(shí)在中國建筑技術(shù)發(fā)展中心建筑歷史研究所任研究員的傅熹年。
傅熹年是在啟功、徐邦達(dá)和謝辰生的聯(lián)合推薦下進(jìn)入這個(gè)組的，全組七個(gè)人中，六人都是七十往上的老，只有他是50歲的“小字輩”。

這是他次目睹此畫實(shí)物。他注意到，位于畫幅右上方的款識(shí)“吳興趙孟頫”筆法滯澀，且從構(gòu)圖上看畫幅右方頗顯局促，因而認(rèn)為畫作并非趙孟頫作品，而是經(jīng)過了剪裁，作者原款被裁去，“趙孟頫”的名字是后來添加的。
因?yàn)槿珖梃b定的書畫作品很多，當(dāng)時(shí)商定，鑒定組采取不爭論原則，將不同意見作為附注標(biāo)注。謝辰生只負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作，啟功沒有參加這次鑒定，參加的5個(gè)中，徐邦達(dá)、楊仁愷、劉九庵3人同意這個(gè)意見。后的鑒定意見為，該畫為元人作品，但非趙孟頫所作。
鑒定組在沈陽工作時(shí)，也發(fā)生過較大爭論，尤其是對(duì)一些畫的年代分歧很大。
1986年后，徐邦達(dá)實(shí)際上不參加鑒定了，啟功也經(jīng)常不來，劉九庵和傅熹年不得不負(fù)起主要責(zé)任來，大量的反對(duì)意見都是他們倆簽署的。
傅熹年說，并不是每一位都堅(jiān)持自己主持收購的書畫為真，徐邦達(dá)就很大度，他替故宮收進(jìn)的字畫，如果鑒定組認(rèn)為是假的，他也認(rèn)賬。

鑒定工作結(jié)束后，傅熹年偶然翻閱舊筆記，起了對(duì)《百尺梧桐軒圖》加以考訂之心。因?yàn)檫@幅繪畫之精雅、題詩諸人的聲名之煊赫都給他留下了深刻的印象，為什么一幅偽作卻會(huì)有七位同時(shí)代名家為它題跋？
通過研究題詩的內(nèi)容和題詩的時(shí)間地點(diǎn)，他判定，畫上的梧桐軒主人應(yīng)是張士誠之弟張士信。當(dāng)時(shí)張士誠以富庶的平江（蘇州）為中心割據(jù)江浙11年之久，在遍布全國的元末起義烽煙中，這里成了一個(gè)文學(xué)藝術(shù)盛的孤島。傅熹年認(rèn)為，畫的作者應(yīng)是當(dāng)時(shí)居留在平江的一位名家，其畫風(fēng)受到趙孟頫的影響。張士誠兵敗身亡后，收藏者不得不裁去原款，偽托趙孟頫所作，實(shí)是為了將畫作保存下來而不是為了欺世盜名。因此，此圖雖非出自趙孟頫，也有特殊的歷史和藝術(shù)價(jià)值。