1934年，罗家伦感到中央大学地处南京市中心，四周车马喧嚣，市气逼人，既不是研讨学问的环境，又没有发展的余地。他决定在郊区另觅新址，建造一所能容纳五千至一万人的首都大学。罗家伦的想法得到教育部长王世杰的有力支持。王世杰曾经是武汉大学校长，他在珈珞山主持建造的武汉大学校园，在30年代初被胡适视为“中国进步”的标志。（《走近武大》第5页，四川人民出版社2000年出版）这时，正值国家急需航空人才，上面把这一任务交给中?大学。罗家伦利用这一机会，征得蒋介石同意和国民党中央全会批准，先获得240万元建筑费，新校园建设开始起步。
为了选择合适地址，罗家伦在南京郊区四处寻觅，终于选定中华门外石子岗一带为新校址。他认为，那里山林起伏，气象宏大，“不但环境优美，格局轩昂，而且其间有安置一切近代式的实习工厂和农场之余地。再加上还有一条秦淮河的支流通过，更能增添校园景致。
罗家伦说，他这样做是参考了英国牛津大学和剑桥大学的经验，吸取了美国哥伦比亚大学和德国柏林大学的教训才决定的。因此，他在诗中把新校址视为“理想的学术都城”，在回忆中把这一计划当作“玫瑰色的甜梦”（《文化教育与青年》第245-246页）。经过紧张的准备，新校址于1937年1月凿井，5月正式动工，预计在1938年秋季便可落成。
这时的中央大学，除了文、理、法、教、工、农、医七个学院及其所属三十多个系科外，还有一个附属牙医专科学校，一个实验学校，一个畜牧兽医专修科，一个航空机械特别研究班，两个研究所，一所实行义务教育的小学、22个实验农场（同上，第187页），其规模已经蔚为大观。
四、抗日战争中的大搬迁
正当罗家伦雄心勃勃地建设世界一流大学的时候，突然爆发的“七?七”卢沟桥事变，打破了罗家伦“玫瑰色的甜梦”。
罗家伦说：“九一八事变和淞沪战争以后，中国学术界，尤其是大学，毫不挫气，而且加倍迈进。从一二八到七七这一优期间，可以说是中国高等教育进步最迅速而最沉着的时候。中央大学也是和他的学术伴侣，在这迈进轨道上奔着前程的一分子。可是主持大学像我这样的一个人，处境却是困难极了。因为我是略略知道国防政策的一个人，知道中枢是积极的?备抗日；同时又是天天和热血青年接近的一个人，他们天天在要求抗日。我在这方面知道的不能和那方面说，精神上的痛苦，可想而知了！” 卢沟桥事变的第二天，罗家伦正在庐山，他听到这一消息后，知道一场大战已经不可避免，他和最高当局不需要再忍辱负重了，于是他一扫以往的抑郁，感到非常兴奋。几天后，他为学校招生出题的事飞回南京，同时开始布置迁校事宜。在这方面，他显然要比北方的著名大学占有地理上的优势。不过，罗家伦的未雨绸缪也不容忽视。早在一年前冀东事变时，他就让总务处准备了一批里面钉了铅皮的大木箱。庐山谈话会结束后，他先拿出550只木箱，用来装?要的图书仪器。可以设想，如果事先没有准备，事到临头，肯定是来不及的。
由于是突然事件，中央大学根本不知道该向何处搬迁。罗家伦派几位教授分别去两湖、四川寻觅校址。在这危急关头，教授们不但顾不了家庭，还要承担意想不到的风险。据说心理学教授王书林在湖南醴陵时，居然被当地县长当作汉奸捉了起来，最后还是由朱经农出面才释放。
经过详细考查和慎重考虑，罗家伦决定除医学院到成都外，其他各院系都迁往重庆。当时战局还不明朗，有人主张在城外挖防空壕上课，有人主张迁往上?，有人主张安徽，有人主张迁往庐山，还有人主张迁往武汉、沙市、宜昌，真是众说纷纭，莫衷一是。为此，罗家伦拜见蒋介石，陈述他的理由，得到蒋的同意，才下了最后的决心。
他的理由是：“第一，我断定这次抗战是长期的，文化机关与军事机关不同，不便一搬再搬。第二，所迁地点，以水道能直达者为宜，搬过小家的应该知道搬这样一个大家的困难。第三，重庆不但军事上为险要，而且山陵起伏，宜于防空。（同上，第224页）从这三条理由看，罗家伦的确是少有的堪负重任的人才。
不久，敌人开始空袭南京，中央大学也被轰炸，破坏严重。在这种情况下，罗家伦指挥若定，他刚让男女生从危险的宿舍搬出，那里就遭到轰炸。他说这样做这不是什么灵感和直觉，而是因为有一颗负责任的心。
随后，他率领教职员工，在战火中井然有序地进行搬迁。经过两个月多月努力，到10月下旬，中央大学不仅全部迁往重庆，还在嘉陵江畔的沙坪坝盖起可以容纳上千人的校舍。11月初，中央大学在重庆正式上课，“这个速度，不能不算是一个纪录！”（同上，第228页）
罗家伦是个诗人，即使谈如此艰难困苦?经历，也是颇有趣味，颇有感情。他说：“我们这次搬家，或者可以算是较有计划有组织的；几千个人，几千大箱东西，浩浩荡荡的西上，于不知不觉中，竟做了国府为主持长期抗战而奠定陪都的前驱。这次搬来的东西，有极笨重的，有很精致的；还有拆卸的飞机三架（航空工程教学之用），泡制好的死尸二十四具（医学院解剖之用），两翼四足之流，亦复不少。若是不说到牧场牲畜的迁移，似乎觉得这个西迁的故事不甚完备。中大牧场中有许多国内外很好的牲畜品种，应当保留。我们最初和民生公司商量，改造了轮船的一层，将好的品种，每样选一对，成了基督?旧约中的罗哀宝筏（Noah’sArc），随着别的东西西上。这真是实现唐人‘鸡犬图书共一船’的诗句了。可是还有余下来在南京的呢？我以为管不得了。所以我临离开的时候，告诉一位留下管理牧场的同人说，万一敌人逼迫首都，这些余下的牲畜，你可迁则迁，不可迁则放弃了，我们也不能怪你。可是他决不放弃。敌人是十一月十三日攻陷首都的，他于九日见军事情形不佳，就把这些牲畜用木船过江。
