处在异国他乡的林兰英，并没有被优越的生活条件所打动，她更关心的是祖国的发展。

1949年，当新中国成立的消息传到大洋彼岸时，林兰英异常兴奋。为了要看一部新中国成立的纪录片，她冒着美国特务对留美学生跟踪盯梢的危险，几经曲折，终于看到了开国大典那壮丽的历史画卷，林兰英心潮澎湃，久久不能平静。

1956年12月，她以母亲病重为由，向美国政府提出了回国的申请。

当时与新中国为敌的美国，对林兰英这样有造诣的华裔科学家，是不愿意“放虎归山”的。林兰英谢绝了公司同行们的热情挽留，冲破了联邦调查局的利诱、威胁和恐吓，终于办成了回国手续。

离美时，她在美工作所积蓄的6800多美元被无理扣留，归国后自己和家人的生活极为困难，需借钱度日，但林兰英仍将她在索菲亚公司工作期间积攒的当时价值20多万元人民币的500克锗单晶和100克硅单晶捐献给了中国科学院，成为中国半导体科学工作者求之不得的无价之宝。