吳宓於美國哈佛留學並與陳心一醞釀訂婚的過程中，曾通過清華同學、毛的表哥朱君毅居中介紹，委托毛專門觀察過陳心一，事後又經由朱君毅將其對陳的印象、評價以及對吳的建議報告給吳。毛彥文在寫給朱的信中明確提到：“不悉吳君欲得一種如何配匹，抑須具有世界知識者，或僅通曉中國知識者就可；抑須善於交際者，或僅能在家為一賢主婦即為滿足。以上二端，似不得不先決定。（以妹眼光觀之，陳女士似適應於第二種。）至於陳女士之性情，我實不明了，俟調查後再告。”又說：“最好吳君先與之為友，屢與通訊，積久自能知其性情。（性情一節，至難調查，非相處日久，共事時多不能詳悉。）苟吳君對於彼表示滿意者，再行訂婚，較有把握。若單靠妹一度調查，恐不能周到也。”（《吳宓日記》，第2冊）
此時，毛彥文的話於含蓄中已表明了真知灼見：吳與陳並不是一路人，結成婚姻並不合適。但吳沒能體察毛的苦心，一回國即迫不及待地來到陳家相親，當他與毛彥文不期而遇時，但見對方活潑雅趣，大方得體，一副新派淑女風範，頓時在心中暗生出一絲落寞。怎奈對方名花有主，且是摯友之未婚妻，吳宓隻好暗中“狠鬥私字一閃念”，把癡情的目光轉向默默無語的陳心一。
當日下午，頗為識趣的毛彥文便告別陳家返回上海。據《吳宓自編年譜》記載：毛彥文來後，陳家人與前來幫忙的“章姑母即留彥午飯。彥直盤桓至下午4時，始去。彥在此，對庭中每一人，時時皆有話說。然仍以與宓所談者為多。詢朱君毅，詢美國，詢宓之種種事兼自陳述。毛彥文去時，宓亦辭去。嶽父親送宓至城站（火車站）購票，登火車。旋即開行。晚7時前，歸抵上海北車站。下火車，回鴻興坊家中，極近。1921年民國十年八月二十三日，即陰曆辛酉年七月二十日（宓二十八歲生日），宓與陳心一（年二十六歲）。在上海一品香旅社結婚”。不知吳宓是另有苦衷故意隱瞞，還是在整理這份年譜的時候，已是年老眼花，神誌糊塗，竟把這段“人生若隻如初見”的好事、美事的細節記載錯了——其間或許另有隱情？
根據吳宓當年留下的日記可見，毛彥文走後，吳宓並未離開陳家，而是留居陳家並與陳心一過起了浪漫生活。此時，初涉情事的吳宓欲火騰起，對陳心一的沉默寡言似有所諒解。在陳父的安排下，吳、陳二人雙雙泛舟西湖，頗為快活。第二天，二人再度早遊西湖，其樂融融。吳宓在日記中這樣記述道：“是日之遊，較昨日之遊尤樂。家國身世友朋之事，隨意所傾，無所不談……此日之清福，為十餘年來所未數得者矣。”（《吳宓日記》，第2冊）沉浸在情愛蜜罐之中的吳宓，13天以後，即與陳心一匆忙完婚。隨後，吳宓與歸國的同學朱君毅博士雙雙被南京東南大學聘為教授。
隨著家庭成立與相互了解的加深，吳宓逐漸不滿於陳心一的不善交際，不能與他在知識、學業、心靈上溝通，遂有了另謀婚姻之意。而這個時候毛彥文已出落成才貌雙全的奇女子，開始廣泛參加社會活動，並出任了女權運動同盟會浙江支會臨時主席等職務。其善於交際、識見超群的才華，一時為社會各界矚目，不少風流文人傾心向慕，趨之若鶩。與吳宓等人相反的是，對於毛的社交活動，朱君毅由開始的不喜歡漸漸表現得不耐煩，終於導致雙方關係破裂。朱以近親結婚將貽害下一代為由，堅決提出與毛彥文解除婚約。守候6年，逃婚隻為嫁表哥的毛彥文始料不及，在萬般無奈之下，隻得轉而求助於吳宓夫婦。於是吳宓作為中間人，往返於兩人之間，極力救火說和。怎奈朱君毅去意已決，堅決不肯與毛締結白首。結果於1924年雙方解除婚約（後有研究者認為，朱、毛解除婚約的真正原因是毛彥文性冷淡，不願與朱做愛，而朱又年輕氣盛，如同一隻貓圍著一個裝在瓶中的魚頭亂轉，欲入其門而不得。在無法忍受漫漫長夜的枯寂與心癢之際，轉而與一個女生私通並生情，終致走上了解除婚約之途。關於朱與女生私通之事，毛在後來出版的《往事》中有所披露）。
朱、毛二人分道揚鑣後，望著瓶中鮮美的魚頭而欲火中燒的吳宓，不顧有婦之夫的身份，頗為唐突地向毛彥文表白了自己的愛意。經受兩次婚姻打擊的毛彥文極其理智地予以拒絕，隻是將吳作為“極好的朋友”看待而已。從吳宓日記看，吳在與發妻陳心一離婚前，頗為躊躇，費了不少神思。他深恐此舉遭到社會輿論批評，有損名譽，故以兩妻之法是否可行商討於好友陳寅恪，也就是既不棄陳心一，又可摟住毛彥文，來個一棍開二門。陳當即予以嚴肅批評，並勸告其“應持道德，懸崖立（勒）馬，勿存他想。雙妻製度，亦不可行”。（《吳宓日記》，第4冊，第168頁）吳並不死心，決意仿照古人玩一回一棍開二門的把戲，遂以娥皇、女英為喻向毛彥文試探（南按：娥皇、女英，中國古代傳說中堯的兩個女兒，姐妹二人同嫁帝舜為妻）。毛見吳宓如此膽大妄為，憤慨地回駁說：“……彥何人斯，敢冒此大不韙？不特非彥之素誌，彥且恥聞之矣，吾輩固以友誼始，而以友誼終者也。此後幸先生萬勿以此事擾心一姊之心境，即自己亦不應有此思念。幸心一姊為一賢淑女子，不然，苟生誤會，至令府上各人起不安之態，則彥雖非作俑者，而先生已陷彥於罪矣。”（見《吳宓日記》，第4冊，第173頁）後來，吳又曾在日記中反複提及，毛並無愛他之意，吳雖兩次放下課程千裏迢迢前往杭州訪毛彥文，意欲觸發其對自己的愛意，但仍一廂情願，毛並未做出吳所期待的回應。