1944年春，侵华日军也处于崩溃的前夜，日军为了挽救失败的命运，就向重庆南进，做垂死挣扎。6月，日军从湘桂路直抵桂林，同时另一支侵略日军又从越南进入镇南关（今友谊关），包抄北上，形势非常紧张。这时在桂林的地质研究所的研究人员还有七八人，李四光让大家立即撤走，先到贵阳避难。
6月27日，李四光一家和地质研究所同事，随着逃亡的人流，开始了奔波的苦难旅程。当时的黔桂铁路，从桂林只通车到独山，而不到贵阳。车厢里挤着满满的流亡者，连车棚顶上也坐满了人。车上人多、闷热，车内又没有水喝，加上李四光一家是仓促离开桂林的，开始时还可以买些稀粥充饥，后来稀粥也买不到了。火车在行进中，经常要躲避日军飞机的轰炸，从桂林到独山，走了7天7夜。途中李四光的女儿李林却得了痢疾，幸遇一位女医生医治，病情才有所好转。
从独山到贵阳，是由李夫人的表弟帮助的。他在贵阳运输处当处长，搞到一辆卡车前来接他们去贵阳暂住表弟家，此时李林已在广西大学机械系毕业了，暂找了一个工作维持生活。李四光把地质研究所迁往乐湾的古庙，并出席了中国地质学会第20次年会，迎带领与会人员考察乐湾附近的第四纪冰川遗迹。
这年的10月，独山失守，都匀吃紧，眼看贵阳危在旦夕，他们在乐湾也待不下去了。李四光又同地质研究所同事逃往重庆。李四光和同事们的运输车到遵义的时候，一群败兵蜂拥而来，拦住汽车，强行“征用”，双方争执起来。这时，李四光威严地从车上下来，脸色已经气得苍白，声音有些颤抖，指着这伙败兵厉声问道：“你们要干什么？要我这辆车，你们办不到！有本事就把我打死在这里。你们简直是一伙强盗，快给我滚开！”
此时一个头目样子的败兵，看李四光临危不惧，怒不可遏的神色，摸不清这是多大的官，便向士兵们挥手示意，士兵们就散开了。于是大家急速上车，往遵义城驶去。可是，这时的李四光，心脏却急速地跳动，额头上冒着粒粒汗珠，病痛与劳累使他有些支持不住了。
李夫人身体也不好，坐汽车总是晕车，几天几夜不吃不喝，昏昏欲睡。为了夫人的健康，李四光也想在遵义休整一两天，他们在旅馆住了下来。第二天，李四光就到内迁来遵义城的浙江大学校长竺可桢的住地，探望这位老朋友。竺可桢留李四光多住几天，李四光答应了。大约是第五天早晨，他们又继续坐车奔往重庆。
到重庆，汽车停在四川地质调查所的门前，所长侯德封已经为老师一行准备好了住所，请他们在所里暂时安歇。此时在重庆的地质界人士，都来拜望他们。在抗日战争期间，重庆虽然是大后方，但日本飞机也经常来轰炸。到重庆的第二天，天刚蒙蒙亮，大家才起床，窗外就有人大声喊道：“气球挂起来了！”
原来，这是空袭警报信号。
这时的重庆，每天都有空袭警报。当时的重庆人，一早起来，就先抬头看一看山顶挂了气球没有。如果没有挂气球，表示平安无事，如果挂了一个气球，表示日本飞机向重庆飞来了；挂两个气球，表示敌机临近了，大家赶快进入防空洞躲避；挂三个气球，表示敌机已经进入市区上空了。战时的重庆人，对警报已习以为常，并不感到惊慌失措。这天，当挂了一个气球时，大家赶快吃早饭，等第二个气球挂起后，各人提着随身携带的物品进入防空洞。
地质研究所的人们，在四川又开始工作了。李四光夫妇先住在一间粪池上面的小屋子里，其臭味是可想而知的。后来经友人的帮助，在沙坪坝租到了一幢小楼房，暂时定居了下来。
这期间，李四光的工作仍是很繁忙的，有地质研究所的工作，还在重庆大学地质系讲课。当时中央大学地质系主任张更也是李四光的学生，曾多次请他去中央大学上课，但他都没有应聘。据说，原因就是由于朱森冤死在这里，会使他触景生情。朱森是李四光的学生加好友。1924年夏进入北大地质系，毕业以后，应李四光邀请，到地质研究所任助理员，继升为研究员，后留学美国，著述很多。1938年1月，被借到重庆大学地质系担任系主任、教授，1941年去中央大学兼课。在这年的夏天，朱森自野外地质考察回来，因胃病发作住院。当时教授每月“优待平价米5斗”，朱森份额原由重庆大学发给。应中央大学聘请后，中央大学总务部门又发给当日份额。朱森夫人不知前后情况，以致误领。然而，这样一位青年地质学家，在蒋介石直接统治下的重庆，竟因其夫人误领5斗半价米，就被人告发而受到教育部所谓“贪污”处分。朱森气愤之下，胃溃疡恶化，以致死亡，终年41岁。这使李四光感到无限哀痛和惋惜。
李四光对朱森的绵绵哀思，化作一首五言诗：
崎岖五岭路，嗟君从我游。
峰峦隐复见，环绕湘水头。
风云忽变色，瘴疠蒙金瓯。
森今复何在，石迹耿千秋。
由于李四光在重庆的心情很不愉快，辗转奔波、颠沛流离、劳累过度，再加上过去就患有肺结核、肠胃病等多种疾病，所以身体显得很弱。李四光躺在病床上，心里很不平静。他想着这一年将在地质大会上还要发表一篇论文。他自己不能执笔了，由他口述，他的学生——重大地质系主任俞建章来记录。论文题目就是《中韩沿海之陷落与大陆破裂》。待病有了好转，他和夫人就搬到北温泉去住了，病中他对北温泉附近的地质情况调查得十分细致，并发现一个形状酷似扫帚一样的地质构造。
