1949年5月15日, 一辆黑色小卧车开进同济大学中美医院， 一个身穿军装手持公文包的军官走下车来，直奔茅以升的病房，进门就说: “茅博士，请你去一趟，有要事商量。”茅以升问他去什么地方，军官轻声答： “金神父路118号。”茅以升怀着忐忑不安的心情随军官乘车来到金神父路118号，这里戒备森严，五步一岗，十步一哨。军官引领茅以升走进一间大厅，只见一个秃顶尖下巴的人坐在一张高靠背椅上“噢，蒋介石！”茅以升不觉一怔。

蒋介石不等客人说话，抢先开口： 茅博士，坐 坐。召你来是商谈请你就任上海市秘书长一职之事。上海战火已起，人心思乱，政局不稳，迫切需要在教育界、工程界享有声誉的一位科学家出任秘书长，以安定心。。”茅以升面露难色，答道:“我近日患胃病已住进医院，遵照医嘱需长期治疗。” 看着茅以升匆忙离去的背影，蒋介右无可奈何地长叹一声：“又一个人才留给共产党了。”这里面还有段小插曲。

茅以升从蒋介石处回到医院后，我地下党的负责人得知蒋介石要任命茅以升为上海市秘书长，赶快派人通知他可以出任，并让他利用这 职位为保卫上海做工作，阻止了汤恩伯在败亡之前炸毁工厂就这样，从5月16日到25日上海解放，茅以升做了整整10天的上海市秘书长。

1949年6月, 蒋介石已到了仓皇辞庙之日，再无真心“抢救”学人，其装潢门面的举动终于被人们看透了本质，他的“抢救大陆学人计划”终于没有像抢运金银国宝一样顺利完成。

据后来统计，除了胡适，梅胎琦等十几人之外，原国民党中央研究院80余位院士有60余位留在了大陆。各研究所、大学中的图书资料、实验仪器则近乎100%地保存下来。新中国也由于绝大多数知识分子的抉择而保留下了文化的元气。

1949年，茅以升应邀出席了中国人民政治协商第一届全体会议。10月，出任中国交通大学校长。1950年8月，茅以升出任中华全国科学技术普及协会副主席。1952年起，茅以升开始担任中国铁道研究所所长（今铁道科学研究院），继而成为中国铁道科学研究奠基者之一。同年，茅以升加入九三学社，后任九三学社中央副主席。1953年，茅以升当选中国土木工程学会首任理事长。1955年，茅以升当选中国科学院学部委员（院士）、技术科学部副主任。同年起，茅以升受命主持修建中国第一座跨越长江的南北交通大动脉——武汉长江大桥。1957年，茅以升跻身成为国际土协团体会员。1958年，他又担任了中国科学技术协会副主席。次年起，茅以升开始担任人民大会堂结构审查组组长，并被周恩来总理指定为设计方案审定人。

1982年，茅以升，被美国国家工程科学院选聘为外籍院士。两年后，加拿大土木工程协会推举他为荣誉会员。1984年5月，茅以升被增选为第六届全国政协副主席。1987年，92岁高龄的茅以升加入中国共产党。同时，他还曾先后担任全国人大代表、人大常委，国务院科技规划委员会委员、中国科学技术协会副主席、中国科普协会荣誉主席、北京市科协荣誉主席，！九三学社中央名誉主席等职。

1989年11月12日，茅以升在北京病逝，终年94岁。