到了1930年，李方桂终于感觉到洛克菲勒基金会这块牌子在中国办事的鸡毛之轻，便主动辞掉了对方给予的薪水，正式进入中研院史语所，在赵元任主持的语言学组与罗常培等著名学者共事，算是抓住了一只实实在在且有些响声的铁杆令箭。由于赵元任已在汉语言、语音学方面取得了他人难以企及的辉煌业绩，精明的李方桂便主动放弃这一研究领域，避开赵元任的锐锋，开始另辟溪径，把主要精力转到了考察研究傣语、藏语、台语等“非汉语语言学”之中。
1937年上海淞沪抗战爆发前，李方桂与赵元任先后赴美国耶鲁大学和夏威夷大学讲学。1939年，李氏回国，此时史语所已迁往昆明，赵元任在昆明小住不久，即再度赴美到耶鲁大学接替了李方桂留下的空缺职位。归国途中的李方桂则从香港、越南一路辗转来到昆明龙头村史语所大本营，重新进入语言组的行列。因此时的语言组组长赵元任已远赴美国，罗常培已转入西南联大中文系任教，中研院史语所语言组主任一职出缺，见李方桂归队，傅斯年蒙生了让其代理赵氏职务的打算。因事出仓促，想不到竟碰了钉子。
可能李方桂因当年父亲入仕为官和中年隐退的经历，给他幼小心灵留下了不愉快的印像，自他入清华学校之后，就对参政为官之人产生了厌恶之情，并立志以学术研究为自己的毕生事业。当他自美返国后，在抗战前八年的中研院研究生活中，对傅斯年平时显现的霸气与牛哼哼的劲头越来越看不顺眼，更对其整天晃动着笨重的身子，满头大汗地跑来跑去，为国民党政府出谋划策、指手画脚的举动感到不快，甚至从心理深处产生了憎恶之情。如今见傅氏找上门来让自己出任代理所长的“官”，久积于胸中的块垒经此触动，如同一根细小的引线点燃了火药，枪管中的弹丸受到火力的助推，“唰”地一声穿堂而出，朝着傅斯年发射而来。
