竺可桢怎么也想不到，1966年夏天，他所尊敬的北京市文联主席、人民艺术家老舍先生因不堪忍受“红卫兵”的批斗凌辱而投太平湖自杀。死前，他把自己手书的毛泽东诗词一张张地投入湖中，而没有留下一句遗言。
老舍先生的死对竺可桢刺激很大。当他把这个不幸消息告诉他的邻居黄宗甄先生时，竺可桢的脸色发白，声音颤抖。
竺可桢作为一名不是院党组成员的副院长和著名科学家，被周恩来总理点名保护。他成为中国科学院屈指可数的没有受到“造反派”暴力冲击的科学家之一。
他没有被抄家，也没有被揪斗，但却不可避免地遭到“大字报”的点名批判。
批判竺可桢的第一张大字报是由综合考察委员会的一些人贴出的，大字报指责竺可桢“包庇重用”崔克信。
崔克信是我国老一辈的地质学家，新中国成立前长期从事华中、华南，特别是西康省的地质矿产调查工作，曾出任西康省地质调查所所长，为我国的地质事业做了许多切实有益的工作。新中国成立后，他在中科院地质研究所任研究员，1957年被打成“右派”后，受到了降级和调离地质所的不公正待遇。
竺可桢向来爱惜人才，因为他所领导的综合考察委员会缺少高级研究人员，所以他把崔克信调到综合考察委员会矿产资源室参加研究工作。矿产资源室的研究人员大多是些年轻人，他们十分需要得到老科学家的指导。
可是，竺可桢的这些做法却成了被批判被攻击的罪证。
还有的大字报指斥竺可桢“为地主阶级孝子贤孙评功摆好”。这是因为竺可桢曾写过纪念我国明代杰出的农学家徐光启的文章。
面对接踵而来的大字报，竺可桢十分豁达，他认为对群众运动应有端正的态度，所以他公开表态，欢迎大家给他贴大字报。
可是，当竺可桢看到那个批判他“为徐光启歌功颂德”最激烈的人，恰恰是几年前也同样赞颂徐光启的人时，他不禁摇头苦笑了。这种出尔反尔、毫无原则的做事作风，素来是竺可桢所最不屑的。
1966年夏天，一伙中国科学院科技学校的“红卫兵”闯进了竺可桢的办公室。
这些“红卫兵”大多十六七岁，他们身穿绿军装，腰系宽宽的军用皮带。一个嗓音尖尖的女“红卫兵”领着大家诵读了伟人语录：凡是错误的思想，凡是毒草，凡是牛鬼蛇神，都应该进行批判，决不能让它们自由泛滥。然后，他们宣布了对竺可桢的“最后通牒”，“勒令”竺可桢从即日起，必须放弃“老爷般的办公方式”，一切杂务以及打扫卫生等事情，必须由他自己动手。
从此以后，竺可桢每次来办公室上班，都要亲自扫地、抹桌子、打开水、收拾内务、取报纸、拆信件，做许多诸如此类的杂务事。
即使如此，竺可桢也清楚地看到，自己的处境不能算坏。当时中科院的许多领导和院内外一些著名科学家都被打成“反党集团”、“反动学术权威”，受到批斗和迫害。他们有的被抄家，有的遭围攻，有的被剥夺了政治权利，还有的身患疾病也不能就医。对这一切，竺可桢感到十分不解和不满。他想：这些非人道的做法难道能称之为“革命行动”？即使对待敌人的俘虏也不至于如此，更何况他们都是一些热爱祖国、对新中国建设作出了贡献的知识分子。
竺可桢认真和迂执的劲头一上来，什么也不能阻止他按照自己的思考去行动。他找到周恩来总理的联络员，请他把自己的意见转告周总理，希望周总理要求那些造反派“注意改正这类偏向”。
1966年9月，中国科学院代表团赴罗马尼亚首都布加勒斯特，参加罗马尼亚科学院成立100周年纪念活动，竺可桢是代表团团长。
行前，陈毅副总理约见了代表团全体成员。在谈到当时热火朝天的红卫兵运动时，陈毅副总理说：“红卫兵有点过分，要把花、鸟、虫、鱼去掉，我反对。万里长城、孙中山像不应拆掉，云冈佛像不能毁灭，天安门也用不着改名。中国是有五千年文化的国家，古代文明如印度、巴比伦、埃及都曾经中断过，唯有中国的古老文明未中断。古代文化不要去捣毁，要充分利用这类遗产。伟大的毛泽东思想是中国的贡献，但五千年来的中国文化也是一大贡献。我们不应割断历史、恣意消灭古代文化，而要以批判的眼光来对待古代文化……”
这是陈毅副总理在“横扫四旧”的高潮中所讲的一番话。
陈毅副总理的话激起了竺可桢强烈的共鸣，使他对当时的形势有了清醒的认识。他把这些话完整地记录在当天的日记上。
可他没有想到，耿直、热情的陈毅很快也遭到了批判和迫害。
“文化大革命”对竺可桢最大的打击是剥夺了他正常工作的权利。
竺可桢在相当长一段时间内，一直是被审查的对象，没有过问科学院科研工作的权利。他那些关于瞄准世界科学发展前沿，注重基础理论研究，保持科学院的研究实力等一系列正确主张不可能被采纳。而他自己也失去了了解地理学、气象学等学科最新研究动态的信息通道。
“文化大革命”也给竺可桢规律、有序的生活带来了很多的混乱和不便。
在很长时间里，他只有两间住房。一间是卧室，另一间是书房兼会客室。儿子竺安只好住在卫生间里，支起可以拆卸的床铺。家里没有暖气，靠蜂窝煤炉和煤油炉取暖。可无论夫人陈汲怎样努力，家里冬天的温度只有10℃—14℃，而在科学院的办公室，温度仅有6℃—
8℃。
竺可桢患有肺气肿，寒冷使他十分容易感冒，每一次感冒都严重地威胁着他的健康。
因为“文化大革命”狠批“特权”，狠批“资产阶级思想和作风”，所以，竺可桢尽可能不用自己的专车。他无论是到科学院、图书馆、情报所查资料，还是上街购物、进行物候观察，都是乘坐公共汽车。北京的公共汽车十分拥挤，加上当时的“红卫兵”大串联，公交交通更是拥挤不堪。年老病弱的竺可桢往往是费尽全身力气刚刚挤上了公共汽车就又被挤了下来。每次他上街，夫人陈汲都提心吊胆，生怕发生什么意外。
陈汲也有许多事情。家里的公务员被退掉，保姆被辞去，陈汲承担了全部的家务。另外，街道办事处要求她必须参加街道的“文化大革命”，每天除了“早请示”、“晚汇报”和政治学习必须雷打不动地参加外，还要参加“革命大批判”，和街道的家属们一起跳“忠字舞”。每当这时，竺可桢就不得不自己下厨房。陈汲手把手地教会了他使用液化气灶，一辈子从未做过家务的竺可桢在这时候学会了做最简单的饭菜。
一次，竺可桢与陈汲一同到粮店去买每月定量供应的粮食。从他家到粮店有500多米的距离，竺可桢提着15斤大米，陈汲提着面粉及其他杂粮。东西虽然并不算多，但对衰弱的他们来说，已不堪重负。他们走一小段，就放下东西来歇一会儿，换换手再走。就这样互相扶持着回到了家，竺可桢觉得十分疲惫。
“文化大革命”剥夺了竺可桢锻炼身体的条件。他几十年如一日坚持的游泳运动也被迫中断。“文革”前，他一年四季都去游泳，即使是在冬天，他也坚持一星期游两次泳，他曾多次向亲友谈及，这是他保持身体健康的诀窍。
“红卫兵”们指控这个位于北京市文津街的养蜂夹道俱乐部是“反革命俱乐部”，内部专用的游泳池也被“勒令”关闭。竺可桢不得已，只好转移到比较远的北京体育馆游泳池继续锻炼，但很快这个游泳池也停止了开放。从此，竺可桢只好以做体操、徒步行走和深呼吸来进行锻炼。
这时期，竺可桢的秘书下放到了“五七干校”，身边没有一个工作人员能够帮助他做点具体工作。他和科学院的另一位副院长吴有训曾提出要求，希望能留下来一位秘书照应一下日常工作，可这个要求并没有得到同意。竺可桢以七十多岁的高龄独自承担了所有工作。
从打扫办公室卫生到抄写文稿，从统计气象报表、整理资料到接待来访来信，这一切都需要他一一去做。
尽管如此，竺可桢仍以他一以贯之的执著和乐观豁达的胸怀对生活充满了热爱，对未来充满了信心。
邢台地震后，从中央到地方抗震救灾的得力措施，使他看到了党和政府对人民的关心；从人造地球卫星的上天，他看到了我国科技事业的迅速发展；从联合国恢复我国的合法席位，他看到了祖国国际地位的日益提高。1971年春节，竺可桢已是81岁的老人了，他以赤子之心，写下了一首五言诗：光阴似流水，逝者不停留。新旧交替速，一日如三秋。电弧代油烛，塑料顶棉绸。腾云不足道，广寒可漫游。昔称病夫国，今反帝与修。工农秉国政，士子牧羊牛。物富仓廪足，人勇大江泅。我生仅八十，胜于古千周。
3．从五十年到五千年
在竺可桢所涉猎的各个研究领域中，他下工夫最深、费心血最多及成就最大的领域是对于我国历代气候变化的研究。
即使在“文化大革命”那样艰难动乱的年代里，他仍继续着这一领域的研究。
早在1924年，竺可桢就开始研究我国南宋时代的气候。在中国三千多年的历史记载中，竺可桢为什么独独对南宋的气候产生兴趣呢？这是因为竺可桢在读史中发现，卷帙浩繁的二十四史中，唯独宋史中有很多关于降雪的记载。其中，特别以南宋时期为最多。从1131年到1264年这133年间，宋史中关于当时的首都临安（今杭州）春天降雪的专门记载，就达40多次。
在深入研究南宋时期气候的基础上，竺可桢进一步扩大了他的研究领域，把目光投向中国古代的各个历史时期。
1925年，竺可桢在《东方杂志》上发表了《中国历史气候之变迁》一文。
新中国成立后，竺可桢把对这一课题的研究范围扩展到了整个世界不同历史时期的气候变化。
1961年，他发表了论文《历史时代世界气候的波动》。在这篇论文中，他阐述了20世纪上半期气候变暖的事实，又追溯了不同历史时期各国水旱寒暖波动的历程。他以中国历史的气候变化与欧洲历史气候变化的记录相比较，发现我国17世纪后半期的寒冷时期与欧洲的小冰期是一致的。
这以后的12年中，竺可桢又进一步深入研究了中国历史气候的变迁。他在浩如烟海的史籍中，对史料进行挑选、甄别，从中整理出可以佐证的材料，反复研究，前后对照，以证明自己关于气候变化的论点。
竺可桢在研究中采用了多种证实的方法。
他早年写作《南宋时代我国气候之揣测》和《中国历史上气候之变迁》时，是通过用史料中一个地方的终雪日期与如今这个地方的终雪日期作比较，来间接证明我国气候的历史变迁。
新中国成立后，竺可桢又采用了另一种研究方法，即运用实际观测记录进行论证的方法。竺可桢对上海、天津和香港三个地方的观测记录整理研究后发现，我国历史上气候不但在变化，而且随着纬度的增高而逐渐明显。他指出：“从上海九十年左右的气温记录中，可以看出，19世纪最后二十五年间的温度为最低，1940年为最高。上海气候变化的趋势，上下摆动幅度达0．5℃或1℃。”他把这一研究结果与当时欧洲学者的研究结果相比较，虽然在前后时序上有些差别，但总的变化趋势是一致的。他由此得出结论：“从世界各国不同历史时期的气候状况看来，气候变化是普遍的而且具有一定规律的波动，既不是一成不变，也不是作直线式的下降或上升。”
竺可桢在研究中最富于独创性的方法，是利用古代典籍和方志中的有关记载来研究我国气候历史的变化。竺可桢注意到，20世纪60年代以来，古气候学的研究吸引了各国地球物理科学家们的注意力。仅60年代以来，地球物理学界就举行了三次关于古气候学的世界会议。可是，从这三次会议上所涉及的研究范围来看，更多的是对地质时代气候的研究，只有少数科学家对历史时代的气候进行了研究。竺可桢认为，这是因为世界各国的历史文献中，都缺乏天文学、气象学和地球物理现象的可靠记载，而只有我们中国在这方面的材料最丰富。竺可桢利用这些历史文献中的记载以及考古发现，探索了我国近五千年来的气候变迁。
竺可桢把我国五千年的历史分为四个时期：
1．考古时期（约公元前3000年—公元前1100年）。
2．物候时期（公元前1100年—公元1400年）。
3．方志时期（1400年—1900年）。
4．仪器观测时期（从1900年以来）。
对于考古时期的气候研究，竺可桢主要依据了许多重要的出土文物和考古文献。
河南安阳殷墟的甲骨文中，许多记载与气候有关。在数千件能确定日期的甲骨文中，有137件是求雨雪的，其中14件是记载降雨的。这些记载分散于全年，但最频繁的是在一年中非常需要雨雪的前5个月。竺可桢研究了这些甲骨文和历史文献后指出：“当时安阳人种稻，在第2个月或第3个月，即阳历3月份开始下种；现在安阳下种则要到4月中旬。考古时期的先民们种稻比现在大约早1个月。”这足以表明当时的气候比如今暖和。