1946年春天，何澤慧從德國到法國巴黎，和大學時期的同學錢三強結婚，開始共同的科學生涯。他們一起在約里奧·居里夫婦領導的法蘭西學院原子核化學實驗室和居裡實驗室工作，合作發現了鈾核裂變的新方式三分裂和四分裂現象(她首先捕捉到世界上第一例四分裂徑跡)，在國際科學界引起很大反響。
1948 年夏，何澤慧同錢三強一起滿懷愛國熱忱歷盡艱辛回到祖國，參加北平研究院原子學研究所的組建。新中國成立後，她全身心地投入中科院近代物理研究所 (1953年改稱物理研究所)的創建工作。由她具體領導的研究小組，在十分簡陋條件下開展工作，經過幾年努力，於1956年研製成功性能達到國際先進水平的原子核乳膠。
1955年初，何澤慧積極領導開展中子物理與裂變物理的實驗準備工作。 1958年，中國第一台反應堆及迴旋加速器建成後，她擔任中子物理研究室主任，在相當長時間裡領導當時的中子物理研究工作，為開拓中國中子物理與裂變物理實驗領域做出重要貢獻。她還看準快中子譜學的國際發展趨勢，不失時機安排力量開展研究，使中國快中子實驗工作很快達到當時的國際水平。 | 
