更為矛盾的是，對於當局想盡辦法要留在美國的這個人，逮捕令卻要求把他從美國驅逐出去。
聯幫調查局監視著錢學森的一舉一動，還搜查了他的工作室和家。
9月6日，移民局總稽查朱爾和稽凱爾帶著手槍和手銬，敲開了錢學森家的門，以“企圖運輸秘密的科學文件回國”為由，非法逮捕了錢學森。
他們把錢學森推進警車，駛到移民局總部，先把他關在四樓的單人牢房裏。
後來，把錢學森關押在特米那島上的一個拘留所。開始幾天不準接見任何人，也不準與任何人聯係。
錢學森在監管期間忍受著種種變相的刑罰。他們不許他和任何人談話，每天晚上每隔10分鍾跑來開一次電燈，看他在做什麼，使錢學森不能休息。
作為華夏子孫的錢學森不屈於美國當局的淫威，傲視著他們的無恥伎倆和卑劣行徑。
美國當局對錢學森的迫害，激起了許多美國朋友的憤怒和留美中國人的強烈抗議。
加州理工學院主席杜布裏奇在錢學森被關押期間，致信海軍次長金布爾，要求釋放錢學森。
金布爾接到杜布裏奇的信之後，由華盛頓來到洛杉磯會見了錢學森的辯護律師，即加州理工學院的法律顧問庫珀。
庫珀建議釋放錢學森，庫珀去拘留所與錢學森談了幾次話之後，建議由軍隊和政府的雙方代表主持，舉行一次非正式的初步會商，以“確定事實真相”。
參加這次會商的官員共有8位：兩位是陸軍軍火部的高級官員，一位是海軍洛杉磯情報局的官員，一位助理檢察官，兩位海關官員和兩位移民局的代表。
庫珀希望通過這次會商，讓檢察處明白事實真相，以便將錢學森先行保釋。
會商主要由庫珀對錢學森進行了一連串巨細無遺的盤問：從錢學森初到美國麻省理工學院就讀問起，如何與馬利納認識，如何開始研究導彈，以及如何結識威恩鮑姆，平常往來如何，一直問到錢學森1947年回中國大陸，再經檀香山返美……經過這次會商之後，司法部要求錢學森必須繳納15萬美元的保釋金方可保釋。
9月22日，馮·卡門及加州理工學院許多師生向移民局提出了強烈抗議，師生集體捐獻15萬美元保釋金。
理工學院主席杜布裏奇親赴華盛頓去說服司法部長，要求釋放錢學森。
在眾多人奔走呼號，多方營救的情況下，美國當局才開始感覺到壓力。終於，在關押半個月後，錢學森得以獲釋。在此期間，錢學森身心受到嚴重摧殘，體重下降了整整30磅。
震驚旅美華人的“錢學森事件”，使留美中國學生看清了美國當局的險惡用心，紛紛決定提前回國。
從拘留所回家的錢學森繼續被監管，不準遠行，住宅隨時被搜查，以埃德加·胡佛為首的美國聯邦調查局的特務人員在監視錢學森時，經常闖進他的辦公室和住宅。
錢學森的信件和電話經常受到嚴密的檢查。他的朋友或同事們，有的因為給他去了一次電話，便受到聯邦調查局無休止的盤問。
錢學森這位頂天立地的漢子，血管裏流著炎黃子孫殷紅的鮮血，他回歸祖國的決心堅如磐石。
在以後的整整5年內，錢學森為了減少朋友們的麻煩，深居簡出，使自己經常處在和朋友們隔絕的境地。
但是，這種變相軟禁的生活，並沒有磨掉錢學森夫婦返回祖國的意誌。
他的夫人蔣英後來回憶說：“那幾年，我們總是擺好3隻輕便的小箱子，天天準備隨時搭飛機動身回國。”
為了回國的方便，他們租住的房子都隻簽訂一年合同。5年中他們竟搬了5次家。那時候，他們的兩個孩子也都知道，離美國遠遠的地方，有一個國家叫中國，那裏才是他們的祖國，那裏還有他們的祖父和外祖母在想念著他們。
麵對強大的國家機器，個人無法與之抗衡，要想早日回歸祖國，必須想一個“金蟬脫殼”之計。
錢學森思前想後，決定“以子之矛攻子之盾”，來個“曲線回國”。
他迅速化解了屈辱和悲憤，努力安下心來，開始著書立說。
當時，美國政府阻止他離開美國，是因為他研究的火箭技術與祖國的國防建設有關，想通過滯留他來阻攔新中國科學技術的發展。
於是，他另行選擇“工程控製論”新專業進行研究，以利於消除回國的障礙。經過努力，他於1954年用英文寫出30多萬字的《工程控製論》。
實際上，工程控製論與生產自動化、電子計算機的研製和運用和國防建設都密切相關，隻不過當時美國當局沒有認識到這點就是了。
1954年秋，錢學森精心撰寫的《工程控製論》出版了，這是他觀察第二次世界大戰後開始迅速發展起來的控製與製導工程技術，繼而對設計穩定與製導係統相關的工程技術實踐進行潛心研究，發現並提煉了製導控製與製導係統設計的普遍性概念、原理與方法。這是繼美國科學家諾伯持·維納發表的《控製論》之後，對控製論的進一步發展，也標誌著新興的工程控製論學科的誕生與創立，為當代科學技術和社會發展做出了卓越的貢獻。
錢學森他將自己這本用5年時間寫成《工程控製論》和一本講義送給老師，作為最後的答卷和紀念。
馮·卡門看了看這本書的內容，對這本書作了高度的評價，並說“學森啊，我為你驕傲！你現在在學術上已經超過了我。”
錢學森在美國受迫害的消息也很快地傳到了新中國。此時，新中國震驚了！國內科技界的朋友通過各種途徑聲援錢學森。
黨中央對錢學森在美國的處境極為關心，中國政府公開發表聲明，譴責美國政府在違背本人意願的情況下監禁了錢學森。
在錢學森被監禁的這5年裏，中國政府和人民從未停止過對他的救緩行動，在他的回國問題上，中國一直與美國進行著談判協商。
當錢學森要求回國被美國無理阻攔時，中國也扣留著一批美國人，其中有違反中國法律而被中國政府依法拘禁的美國僑民，也有侵犯中國領空而被中國政府拘禁的美國軍事人員。
美國政府急於要回這些被我國扣押的美國人，但又不願意與中國直接接觸。
1954年4月，美英中蘇法五國在日內瓦召開討論和解決朝鮮問題和恢複印度支那和平問題的國際會議。
出席會議的中國代表團團長周恩來聯想到中國有一批留學生和科學家被扣留在美國，於是就指示說，美國人既然請英國外交官與我們疏通關係，我們就應該抓住這個機會，開辟新的接觸渠道。
中國代表團秘書長王炳南6月5日開始與美國代表、副國務卿約翰遜就兩國僑民問題進行初步商談。
美方向中方提交了一份美國在華僑民和被中國拘禁的一些美國軍事人員名單，要求中國給他們以回國的機會。
為了表示中國的誠意，周恩來指示王炳南在6月15日舉行的中美第三次會談中，大度地作出讓步，同時也要求美國停止扣留錢學森等中國留美人員。
然而，中方的正當要求被美方無理拒絕。7月21日，日內瓦會議閉幕。為不使溝通渠道中斷，周恩來指示王炳南與美方商定自7月22日起，在日內瓦進行領事級會談。
為了進一步表示中國對中美會談的誠意，中國釋放了4個被扣押的美國飛行員。
1955年7月25日，我外交部成立了一個中美會談指導小組，由周恩來直接領導。
8月1日，中美會談由領事級升格為大使級。
中國作出的高姿態，目的是為了爭取錢學森等留美科學家盡快回國。可是在這個關鍵問題上，美國人耍賴了。
盡管中美雙方接觸了10多次，美國代表約翰遜還是以中國拿不出錢學森要回國的真實理由，一點不鬆口。
問題得不到解決，雙方就這樣僵持著，有國不能回的痛苦折磨著錢學森，事情究竟什麼時候能有個了結呢？
為了錢學森先生的事情，周恩來更是努力地想著對策。正當大家束手無措時，時任全國人大常委會副委員長的陳叔通收到了一封從大洋彼岸輾轉寄來的信。
周恩來拆開一看，署名“錢學森”。他禁不住心頭一震，迅速地讀完了這封信。
信中的內容，原來是請求祖國政府幫助他回國。
那是1955年6月15日，錢學森和夫人蔣英到一家餐館去用餐。他們按照事先商量好的計劃，錢學森纏住聯邦調查局人員，蔣英借口上洗手間，給在比利時的妹妹寄了一封信，請她把信轉寄給全國人大常委會副委員長陳叔通。
陳叔通是錢學森和蔣英的杭州同鄉，也是他們的父親錢均夫和蔣百裏的老師。
信寫在一張小香煙紙上，信上寫道：
被美國政府扣留，今已5年，無一日、一時、一刻不思歸國參加偉大的建設高潮。除去學森外，尚有多少同胞，欲歸不得者。