在給臺灣省親戚的信中，林毅夫解釋了他選擇去大陸的願望:“基於我對文化、歷史、政治、經濟和軍事的了解，我認為回歸祖國是歷史的必然，也是最好的選擇。作為壹個臺灣省人，我深深地愛著這個生我養我的地方，我願意為它的繁榮和幸福奉獻我的壹生。但作為壹個土生土長的中國人，我認為除了臺灣省這個土生土長的臺灣省，臺灣省也應該能夠對中國的歷史做出更大的貢獻。”
林毅夫到大陸後，在北京大學攻讀經濟學碩士，後在美國芝加哥大學學習，師從諾貝爾經濟學獎得主舒爾茨教授。其博士論文《中國農村改革:理論與實證》被舒爾茨教授譽為“新制度經濟學的經典”。1986年，得知丈夫在美國留學後，他在臺灣省的妻子也在美國留學。分離七年後，這對夫妻終於在大洋彼岸重聚。林毅夫的執著和陳雲英的迷戀令人肅然起敬。
在海峽兩岸，林毅夫不僅因為他的經濟成就而廣受歡迎，而且作為壹個臺灣人也受到各方的關註。2002年5月9日，林毅夫的父親在臺灣去世。當時，林毅夫希望回臺灣盡孝，但臺灣當局拒絕讓他去，因為他“叛逃”到大陸的“指控”還沒有消除。林毅夫希望回到家鄉哀悼的願望只能由他的妻子陳雲英來執行，而林毅夫本人則在他位於北京大學的家中設立了壹個靈堂來祭奠他的父親。