1945年7月1日，褚輔成、黃炎培、左舜生、章伯鈞、傅斯年、冷遹一行六人，乘專機到達延安，毛澤東、朱德、周恩來等中共領導人親自到機場迎接。7月2日下午，毛澤東、朱德、劉少奇、周恩來在延安楊家嶺會見六位學者，共商國共合作事宜。晚上，毛澤東專門設宴款待。
由於毛澤東曾經擔任北京大學的圖書館助理員，基於所謂的“北大情意結”，他單獨拿出一個晚上與傅斯年進行交談，其中最著名的一個細節是，當毛澤東談及傅斯年曾在五四運動大出風頭，並為反封建與新文化運動作出偉大貢獻時，傅斯年回應道：“我們不過是陳勝、吳廣，你們才是項羽、劉邦。”
傅斯年在返回重慶之前，請毛澤東題字留念，對方慨然允之，便箋曰：
孟真先生：
遵囑寫了數字，不像樣子，聊做紀念。今日聞陳勝、吳廣之說，未免過謙，故述唐人詩以廣之。
敬頌
旅安
毛澤東
七月五日
條幅這樣寫道：
竹帛煙銷帝業虛，關河空鎖祖龍居。坑灰未燼山東亂，劉項原來不讀書。
唐人詠史一首 書呈孟真先生 毛澤東
7月5日，訪問團成員離開延安回到重慶。與同行的學者不同，傅斯年對毛澤東其人，有著極為獨特的觀感和政治洞見。他回來後曾與中央大學校長羅家倫幾次說過，延安的作風純粹是專製愚民，也就是反自由、反民主的作風。他在同毛澤東的夜談中，發現其對於坊間各種小說，連低級的趣味小說內容都相當熟稔，而他正是通過這些材料去研究民眾心理，加以利用，因此傅斯年認為毛澤東不過是“宋江”之流。
此外，羅家倫在回憶文章中還提到一件事：當傅斯年與毛澤東漫步到禮堂，看到密密麻麻、各地獻給毛澤東的錦旗時，他不無諷刺地說了一句：“堂哉皇哉！”毛有點察覺到，但並沒有回應。
對於同行的民盟成員，傅斯年認為他們很沒有出息。他毫不留情地批評章伯鈞是由第三黨去歸宗，最無恥的是黃炎培，把毛澤東送給他們的土織毛毯，視為皇帝欽賜的陀羅經被一樣，大概是想把這當作護身符，因此傅斯年十分看不起他們。
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