回国后，叶楚梅与邹家华一起在沈阳第二机床厂工作。

“文革”期间，在中苏关系恶化的背景下，参加“4821”计划的21人被打成“苏修特务”。1968年，邹家华和叶楚梅夫妻俩以莫须有的罪名被捕下狱，直到1970年后才得以出狱。

1981年，在胡耀邦的过问下，叶楚梅担任司局级领导职务。曾担任原机械工业部机床局副局长等职务。

2024年9月18日，叶楚梅因病医治无效，在北京逝世，享年96岁。

1946年12月6日，在人民解放军屡挫蒋介石军队的重点进攻，胜利的捷报频传之时，叶楚梅正在莫斯科财经学院读书，而叶剑英则担任了军事调处执行部中共代表。叶剑英在信中热情洋溢地表达了对我方必胜的信心、对美好未来的憧憬，他为下一辈能参与“这一场翻天覆地的斗争”而感到高兴，也期许他们能做出自己的贡献。

以下附信件原文：“亲爱的梅儿，爸爸有你而感觉骄傲。鼓起你的劲儿，踏上你的长路。这不是日暮途远呀！红日恰在东升。 阳光照着艰险的途程，比起黑夜里摸索，要便宜得万万千千。急进吧！追上那先头出发的人们。急进吧！再追上一程。这里有广漠无边的地盘，等待你们去开垦。这里有大批优良的种子，等待着你们拿回来散播，赶上春耕。人民要翻身了，许多人已经翻了身。敌人着慌了，不顾一切的起来做绝望的抗衡。这是人类历史上最热闹的场面， 进吧!再追上一程。我们不是速胜论者。欢迎你们能够赶上这一场翻天覆地的斗争。我想你们没有一个是“坐享其成”的人。你们是铁骨铮铮。”

1948年，叶楚梅在苏联学习时不幸染上了肺结核，虽然她不得不住进医院，但一直奋发自学并参加学校组织的统一考试。叶剑英给女儿叶楚梅写此信时，她病情有所好转，正迫不及待重返校园继续学习，叶剑英不断鞭策和鼓励病中的女儿，给她树立革命信心以战胜一切困难，字里行间满载着对女儿学成归来、为国家建设做贡献的殷切期待。

以下附信件原文：“亲爱的梅儿：收到你最近的信，是1949年4月21日。知道你已恢复了健康，增加了体重一公斤，也增高了血色素，又在继续着你们的学习，我很高兴！女儿，爸爸很对不起你，你来过很多信，都没有答复，我知道处在遥远的国家，由于言语、习惯等等，自然要增加一些对祖国的怀念。何况祖国的人民，正在以千万倍的信心和勇气，来打断快要挣断的锁链的时候，不断胜利的狂风，吹到无限遥远的西方的时候，你们的心情爸爸是很知道的。女儿，让爸爸们，把新民主的地基铲得平平的，让你们后一代，能够在我们的国土建筑起一座自由、快乐、文明、进步、庄严、华丽的世界。你们不能逃避这一责任，你们必须完成你们这一代的责任。因此，当着你们还在学习时期，就应该全心全意地为建设我们完全新的中国而努力！女儿，我考虑过，也和哥哥商量过，主张你学农业。因为现在才开始学医，时间太长，恐学不好。不过这仅仅是提供参考的意见而已。不过我另一种想法，不管学哪一门科学，首先要把俄文学个精通，那么，虽然在学校里没有学得很完全，出校以后，仍可自己继续研究的。我在北平学习市政，跳下水去学泅水，时间还很短，学得还不多，我拟努力的学习下去。这也是一件不很容易的科学。我写这封信时，正值刘宁一同志等快要出国，拿护照来签字的时候，匆匆写一封信，托宁一同志带给你。此时妞妞上学未回来。因此，你的妹妹就没有写信给你了，下次再给你寄信。”

1950年，叶楚梅仍在苏联念书。叶剑英当时任中共中央华南分局第一书记、中南军政委员会副主席、广东省人民政府主席、广州市人民政府市长等职，不仅要领导解放海南岛、扫除解放战争后两广地区残留的土匪，而且要着手进行各项建设与改革，工作十分繁忙。1950年9月22日，叶剑英给女儿叶楚梅写信，他在信中希望女儿能正确认识学习的目的，发奋读书以便学成归来报效国家。

以下附信件原文：“梅儿：努力把自己锻炼成为人民所需要的人，不是多一个少一个没有什么关系的人，不是可有可无的人，确有一点本领，拿出来为人民做点事，尽点小螺丝钉的作用。这就是学习的目的，也是做人的目的，不要好高骛远，幻想多而实干少，这一点可要注意。许多人都说你学得不坏，爸爸是高兴的。但应该懂得还不够得很。望继续努力，日进不已地学习，完成学习任务。在广州的人，你所认识的都好。勿念。祝你健康和进步！”