杨步伟出身南京望族，祖籍安徽池州，祖父是中国佛教协会创始人杨仁山。她7岁开始读私塾，16岁入南京旅宁女校读书。1908年美国庚子赔款后，中国拟派留学生出国学习，杨步伟在上海中西女塾学了一段时间，拿到官费，东渡日本学医，并于1919年拿到东京帝国大学医科博士学位。“步伟”这个极具男性特点的名字，是同学林贯虹为她起的。据说年少时，林即看出杨的“器宇不凡”，于是便说，“你这人将来一定伟大的，叫步伟吧。”杨家小姐开始不以为然，后来林贯虹得传染病去世，为了纪念故人，杨家小姐便舍去了她原来的名字“韵卿”，改叫步伟。
不过，一路走来，虽然谈不上“伟大”，但杨步伟跟同时代女性比，已经前驱很多。1919年5月，杨步伟在父亲的授意下回国，在北平西城绒线胡同开了一家“森仁医院”，院下设妇产科、小儿科，正式开始了自己的职业医生生涯。可就在事业刚刚起步的当口，杨步伟遇到了时任清华大学心理学及物理学教授的赵元任。两人迅速坠入爱河。恋爱谈了不到一年，32岁的杨步伟就和29岁的赵元任结了婚，婚后不久，赵元任即奔赴美国，在哈佛大学任哲学及中文讲师并研究语言学，开始了自己盛名不坠的学术生涯。
1925年，赵元任回清华大学教授数学、物理学、中国音韵学、普通语言学、中国现代方言、中国乐谱乐调和西洋音乐欣赏等课程。他与梁启超、王国维、陈寅恪一起被称为清华“四大导师”。1938年至1939年他任教于夏威夷大学，在那里开设过中国音乐课程。1939年至1941年，任教于耶鲁大学。从1947年到1962年退休为止，赵元任在伯克莱加州大学教授中国语文和语言学，退休后仍担任加州大学离职教授。1945年赵元任当选为美国语言学学会主席。
可杨步伟呢？医学才能全无施展余地，教授太太的名头倒是跟了她一辈子。在美国缺钱时，她熬夜做手提包卖，也常跟房东教授太太去捡批发商店倒在路边的菜和水果，她还典当和出售自己的皮货。在清华园，她和几位太太共同组织了一个“三太公司”，招来不少附近的女孩子，教她们做各种手工。她甚至还要了清华学校门外小桥过去的几间小房，加以修理，请来五芳斋的几位厨师，“解决清华学生的伙食问题”，生意火到“连城里人都来叫酒席”。当然，她还开过诊所，很难得的，她每周“出诊”两次，以教授太太的身份。
有一次胡适问杨步伟平时在家里谁说了算，她很谦虚地说：“我在小家庭里有权，可是大事情还是让我丈夫决定。”她不忘补充一句：“不过大事情很少就是了。”可个人的发展，不正是人生的“大事情”吗？张爱玲曾戏言，生平最恨“一个有天分的女子突然结了婚”！读到医学洋博士，一旦结了婚，便甘愿放弃一切，做太太……杨步伟式的付出，过去、现在、未来，从未间断。只是，她可是个有天分的女子呵。