从1936年到1949年，竺可桢做了13年浙江大学校长，其中有8年在流亡途中，还有半年出国，实际在杭州的时间不超过4年。他的故乡浙江上虞东关，离杭州不远，青少年时代出门求学他曾路经杭州，但第一次见到西湖已经是1919年，一年前他获得哈佛大学气象学博士学位回国。1948年2月8日，他生平第一次到西湖边的孤山探梅，日记中说：
余第一次到西湖是在民国八年夏天，在宋庄过夏三个月，把西湖统走到了，但从未记得有林和靖墓和放鹤亭，也许年久忘了。以前光绪卅三、四年虽曾经过杭州，均由西兴过江，直至拱辰桥坐轮赴沪，不至西湖也。
就是1919年的这次杭州之行，青年竺可桢在1920年写出了科学论文《杭州西湖生成的原因》，认为西湖“可以断定是一个泻湖”，西湖最初是钱塘江口左近的一个小小湾儿，后来钱塘江带下来的泥土淤积沉淀，慢慢把湾口塞住，变成一个泻湖。他推断西湖形成“至少在一万二千年以前”，“如果没有宋、元、明、清历代的开浚修茸，不但里湖早已受了淘汰，就是外湖恐怕也要为淤泥所充塞了。换言之，西湖若没有人工的浚掘，一定要受天然的淘汰。现在我们尚能徜徉湖中，领略胜景，亦是人定胜天的一个证据了”。至于“杭州附近的冲积平原，不过是钱塘江所成的一个三角洲”。此前1916年10月，他在美国留学时，曾在《科学》杂志发表过一篇论文《钱塘江怒潮》，对“世界之奇观”浙江潮作出科学解释。
1936年4月下旬，竺可桢初到杭州，5月18日正式宣誓接掌浙大，千头万绪，为经费、为校舍、为图书设备、为聘教授而苦心焦虑，除了偶尔参与集体活动，他几乎无暇顾及西湖的湖山之美，日记中留下的记录很少。当年11月22日是个星期天，浙大教职员“康乐社”组织登山比赛，爬西湖边的葛岭，共有男女老幼60人参加，第1名是物理系的王淦昌教授，登顶只用了8分钟。竺可桢是第13名，他给所有人发奖品，第1名得到郑晓沧翻译的《小男儿》，其他人是“飞机”、泥菩萨等不一。1937年1月27日，他在日记中讲到苏东坡疏浚西湖，400年后又成了桑田，苏堤以西，高者为田，低者为荡，阡陌纵横，船也过不去，到明代的杨孟璞才恢复宋时西湖。这一天他的日记中还错把“接天莲叶无穷碧”当成了苏东坡的诗。2月14日他到超山探梅，3月7日，他又带社会学家陶孟和前往，“抵宋梅亭则梅已盛开，较之二星期间大不相同，下星期则全部将落矣。”3月21日，“中国科学社”在杭州开社友会，他们16人徒步到烟霞洞，为胡明复扫墓。
浙大的13年，竺可桢没有因校务繁忙而完全中止科学研究，其中也有与杭州有关的论文、讲稿，1936年11月2日、3日，他连日早起写成了《杭州的气候》讲演稿，对杭州的气温、雨量、风、霜等都有细致的考察。1948年9月20日，他写过《中秋月与浙江潮》一文。他对物候、气象的观察几乎天天记在日记中，如今读来更觉亲切而珍贵：1936年11月18日，“近来浙大校长官舍墙上自爬墙虎已落叶（青者未落），枣树叶全落，柿子、梧桐尚未落叶。”即使游玩，他也带着研究的眼光。同年9月13日登玉皇山时，他在山半、山顶分别测量高度，下山经过满觉陇，见桂花未开，他推测“迟一周则香气满谷矣”。1937年4月14日，他从南京回来，“抵杭州则桃花均落，偶有开者极少。金枪花全落，小绣球盛开，墙上爬山虎叶已出。”
1945年10月18日，抗战胜利后，竺可桢由遵义重回阔别8年的杭州，第二天他来到西湖边，经白堤、断桥到了平湖秋月。他终日为浙大回迁事务而奔走，无心风景之胜。虽然湖山依旧，但浙大校舍已被日寇糟蹋得面目全非，华家池的浙大农学院4层洋楼本是30年代杭州最好的建筑之一，气派壮观，如今是一堆荒草石砾（被趁火打劫的本地不良百姓拆毁，拆下的玻璃钢条卖给了日本人）。校本部的图书馆也只剩下了一个空空的框架，宽敞整洁的办公厅成了一个摇摇欲坠的空架子，大礼堂仅存屋顶和柱栋。当时拍下的一组照片“浙大校舍劫后景况”就是真实的历史见证。11月11日，他返回贵州前一天，在昔日的校长办公室中徒步，8年了，当年他亲手种的一雌一雄两棵罗汉松竟都安然无恙，墙角的桃树，他以为必死，哪知也是硕果犹存，一枣一柿一梅也如故。“低廻往复，恋恋不舍”。
1946年6月，浙大终于迁回杭州，他才松了一口气。7月20日，他和同事、友人在“楼外楼”吃饭，在三楼上看苏堤、阮公墩，景致极佳，一年前在遵义时还没料到有今日，“谈笑甚欢”。8月15日，他路过苏堤，“六桥杨柳依然如故，但桃花尽去，而路面不修，故不及九年前之易走，惟风景仍佳丽耳”。是日，他在飞来峰下喝茶，再到孤山下的“楼外楼”吃饭，又在三楼看苏堤、阮公墩，日记中说“至足乐也”。
1948年1月2日是个晴天，他带着一家人到灵隐，经云林寺到韬光寺，上北高峰，45分钟到山顶。1949年1月28日是他在杭州的最后一个除夕，国民党政权的崩溃指日可待，他在日记中写下：“今日年夜，杭城闹市锣鼓喧天，而政府则和战未决，兵临城下，读宋人‘山外青山楼外楼，西湖歌舞几时休？薰风吹得游人醉，莫把杭州作汴州’，不竟感慨系之。”此刻，他还没有想到，仅仅3个月后他就要在大雨中告别杭州。他在答应出任浙大校长之前，通过陈布雷等人向蒋介石提出的三个条件中有一条，他只愿意做半年（至多一年）。却因为抗战爆发，浙大处于危难之中，受责任心的驱使，加上他与浙大师生与日俱增、难以割舍的感情等因素，一拖就拖了13年。期间他多次求去而不得，到1948年1月31日，他已决心辞职，面对浙大教授会代表的挽留，他说自己在校12年，已是忧患余生，“抗战时期日在流离颠沛之中；抗战胜利以后物质条件更坏，同事所得不敷衣食住；再加学生政治兴趣浓厚，如此之环境，实非书傻子如余者所可胜任。”
1949年4月24日，时局风雨飘摇，竺可桢主持召开浙江大学校务会，为应付环境，亟须加强“安全委员会”的组织，讨论决定取名为“浙大应变执行会”。因为这一天“林社”要公祭晚清杭州太守林启，所以他先离席，匆匆赶去孤山，到了放鹤亭，祭典正好开始。1897年5月21日，兼讲“中西实学”的求是书院（即浙江大学前身）在杭州普慈寺开学，成为中国最早的四所新式高等学堂之一。蒋伯器、蒋百里、蒋梦麟、陈独秀、陈仪等都是求是书院的学生，邵飘萍、陈布雷、邵元冲等是浙江高等学堂的学生。热心办学的林启在杭州只有短短4年，却创办了3所新式学堂，其他两所为1898年办的蚕学馆，开了职业教育的先河；1899年办的养正书塾开中等教育的先河。有了这3所开风气的学校，林太守就是近代中国教育史上绕不过去的人物，所以竺可桢在风雨仓皇之际仍不忘赶去“林社”祭奠。
此前，竺可桢在1945年11月9日的日记中说，当年毕业于求是书院、又做过浙江高等学堂校长的邵裴子告诉他，人们都说求是书院是林太守所办，其实是浙江巡抚廖寿丰创立的，林办的是养正书塾，不是求是书院，一个是省立，一个是县立。现存创办求是书院的奏折确是廖寿丰上的，上面有光绪帝的亲笔朱批，但毫无疑问林启是求是书院最重要的创办人，折子中写明“即委太守林启为总办”，从制定章程到聘请教师、招收学生等，林启无不躬亲其事，而且亲自兼任过国文教学。（当然“颇重储才崇实”的廖寿丰也功不可没。
）1947年10月7日的竺可桢日记认定“求是书院”为林启所创，校舍设在普慈寺，是因为杭籍大臣王文韶的媳妇“与寺僧通奸”，寺院被没收为官产。这是林启1896年上任伊始查办的，他提请巡抚廖寿丰以充公的寺屋办新学，因此有了“求是书院”。竺可桢还讲到求是的校风一开始就含有牺牲精神，“求是书院成立在戊戌变政以前，是时科举未废，入院者多为有志之士。辛亥革命，江北总督参谋长史寿白提兵攻取南京，与克服浙江之总司令周赤忱，皆求是学生，但功成后皆寂然无闻。即先后主持学校之人如陈仲恕（求是）、邵裴子（高等）、吴雷川（高等）、许潜夫皆彬彬君子，一介不苟，至垂老而两袖清风。此浙大之校风为可贵也。”
自1901到1903年，求是书院先后易名为求是大学堂、浙江大学堂、浙江高等学堂，到1928年易名为国立浙江大学。竺可桢一生的事业，一是气象学、物候学等科学研究方面的成就，二就是极为艰苦的条件下奇迹般地把浙大办成一流的综合性大学，被李约瑟誉为“东方之剑桥”。他接任浙大之初，只有文理、农、工3个学院、16个学系，在颠沛流离的抗战岁月中竟成长为拥有文、理、农、工、法、医、师范7个学院、27个学系的大学，还创建了数学、生物、化学、农经、史地等5个研究所，教授、副教授由70名增至201名，学生由512名增至2171名，荟萃了陈建功、苏步青、王淦昌、束星北、胡刚复、何增禄、谈家桢、蔡邦华、卢守耕、赵九章、吴耕民、夏鼐、张荫麟、张其昀、谭其骧、费巩、梅光迪等在各学科享有声誉的教授。抗战胜利后，他还雄心勃勃，想把浙大办成有5000名学生的大学。
1936年2月25日，竺可桢在接受浙大校长的任命前夕，也曾有过犹豫与忧虑，日记中说，他个人的困难之一在于“不善侍侯部长、委员长等，且不屑为之”。然而经再三考虑，如果自己明哲保身，不去浙大，浙大必将陷入国民党党部之手，“而党之为人操纵已无疑义”。陈训慈在《竺可桢出长浙大由来及其他》文中回忆：“我则确记竺师母当日对我们几位同学说：‘你们的老师说是现在政治混乱，书生气的人，校长不易做得好。而我说正因为当今高等教育情况不好，好人更应出来，才有改进希望。’云云。”其时，民族危机迫在眉睫，浙大学潮汹涌，前任校长郭任远不得人心被学生赶走，蒋介石急于找一个专业上有成就、社会上有声望的浙江籍学人接掌浙大，竺可桢被多人提名。他提出三个条件，其中很重要的一条就是“用人校长全权，不受政党之干涉”。蒋介石曾予以首肯。
他一向认为“对于教育与政治总以为不应过于接近”，在浙大的13年中，他无时不以保持与发扬求是学风、不分党派门户、维持学术标准的浙大传统为荣。在1938年西迁途中，他在广西宜山确立“求是”为校训，一方面固然是因为浙大的前身是“求是书院”，向来学风笃实，另一方面他对“求是”的解释即“排万难冒百死以求真知”，赋予“求是”以牺牲精神。他在浙大13年，浙大整体学术水平大大提高，学风踏实，教师、学生在学术上有成就的很多，基本上都没有走当官这条路，其中与竺可桢的影响和“求是”学风的熏陶不无关系。叶笃正从西南联大毕业、考到浙大读研究生，就是认为联大校风比较“浮夸”，浙大“实实在在”，这是他个人当时的体会。
自称“书傻子”、不屑也不善搞中国式人际关系的竺可桢之所以办大学成功，归根结底无非这样几条：
