1918年5月，杨昌济应聘到北京大学，担任伦理学教授。杨开慧也随全家一同北上，来到春意盎然、繁花似锦的北京，住在地安门豆腐池胡同九号。
北京是新文化的策源地。十月革命的炮声，震撼了古老的中国，各种社会思潮尤其是社会主义思潮涌入神州。杨开慧如饥似渴地阅读新书刊，眼界开阔了，思想也更加深刻了。
对毛泽东的到来，杨昌济一家感到十分快慰，热情地帮助他妥善安排好在京的生活。不久，在杨昌济的推荐下，毛泽东到李大钊主持的北京大学图书馆当了一名助理馆员。那时，毛泽东住在景山东街，与杨家相距不算很远，师生之间来往十分频繁。
这时，杨开慧已出落成一个亭亭玉立的少女，正值豆蔻年华。他乡遇故知，情窦初开。毛泽东经常把进步书报及自己写的日记、学习笔记给她阅读。在这些交往中，他们增进了彼此间的了解。于是，两人一起阅读进步书刊，探讨问题，点评时事。在不知不觉中，这对年轻人双双坠入了爱河。
女儿心中的秘密自然难逃脱父母的视线。杨昌济夫妇开始对杨开慧与毛泽东的交往是赞同的，但是要招毛泽东为婿，也不是没有顾虑的，毕竟毛泽东比杨开慧大八岁。后来见两人爱的越来越深，特别是杨开慧向母亲表白：“我是为母而生之外，是为他而生的。”非常开明的杨昌济夫妇也就打消了顾虑，默许了女儿的选择。
这样，毛泽东和杨开慧建立了恋爱关系。他们形影相随，或漫步古都街头，或相约于美丽公园，故宫、北海、香山，都留下了他们的身影。秋天的红叶，冬天的腊梅，在这一对年轻人的心目中留下美好的记忆，充分体味着初恋的甜蜜。
1919年3月初，毛泽东的母亲文氏病重。毛泽东是出名的大孝子，尤其敬重他母亲，便于3月12日动身返回湖南。
面对心爱的人分别而去，杨开慧自然有一股难以言传的离别情愁，她亲自去送别了毛泽东，希望他随时来信。
毛泽东回到长沙，就接到了杨开慧的来信，信中的称呼已是一个字：“润”，而毛泽东在给杨开慧的回信中，称呼也是一个字：“霞”。
毛泽东已把病重的母亲从韶山冲接到长沙，一边亲侍汤药，精心照料，一边继续革命工作，创办了《湘江评论》。
《湘江评论》创刊后在社会引起巨大的反响，北京的《每周评论》专门栽文介绍了它。杨开慧得悉毛泽东是该刊的主编和主要撰稿人时，心情十分激动。
这时，杨昌济病倒了。杨开慧日夜服侍汤药于病榻之侧，并为父亲读书读报。每期《新青年》是必读之物，从这里，杨开慧汲取了许多新思想、新道德。
12月18日，毛泽东率领湖南驱张（敬尧）代表团来到北京，住在北长街一个叫福佑寺的喇嘛庙里这是他的第二次北京之行。
当时，杨昌济由于病情日益加剧，住进了北京德国医院。杨开慧终日守在父亲的病榻前，悉心照顾。
一到北京安顿下来，毛泽东就急匆匆赶到病房看望老师。杨昌济明显地消瘦了许多，但精神还好，见到钟爱的学生，憔悴的脸上露出了笑容。
一对恋人在分别大半年后重逢在北京，其中的情愫难以用语言表达，压抑在两人心头的爱情火花一下子迸发出来。
一天，杨开慧发现毛泽东晒在竹竿上的一件白衬衣破了，便取下来为他缝补。不料被妈妈向振熙看到了，便把此事看作他们“定情”的标志，高兴地告诉杨昌济：
“开慧帮毛先生补衬衣了，她还从来没补过衣服呢！”
深受病魔折磨的杨昌济，脸上露出了欣慰的笑容。就这样，毛泽东与杨开慧的婚事就在杨家内部定了下来。