1966年“史无前例”的“文化大革命”，将盛彤笙再次抛进狂风恶浪。虽然在反右后他一直处于沉默状态，谨言慎行，但在那“抵黄金于沙砾，碎玉璧于泥涂”的年代，他又被“横扫一切牛鬼蛇神”的狂飙作为“老右派”、“资产阶级知识分子”刮了出来。于是有人揭发他是参加过“蓝衣社”的国民党特务，解放前和国民党反动分子沆瀣一气，“称兄道弟”，一顶顶让人心惊胆战的帽子不时向他飞来。更有甚者，连他因为有失眠症，平时家里拉着厚厚的窗帘，这也激发了个别人的奇思妙想，认为他家中可能藏有电台，有通敌嫌疑。于是，一群造反派在“造反有理”的大旗下，借机闯进他的家，翻箱倒柜，逼迫要他交出电台、活动经费来，甚至将他珍藏多年的欧洲古典音乐唱片，作为“封、资、修”的东西，全部砸碎。盛彤笙一生中有两大爱好：听古典音乐、打桥牌。留学德国的几年，使他对欧洲的古典音乐产生了浓厚的兴趣，贝多芬、莫扎特、巴赫、施特劳斯、舒伯特和他们的交响乐、协奏曲、圆舞曲、小夜曲等等，这些大师和他们的经典之作，曾给他的生活带来了多少愉悦，如今已成为满地的碎片。有人对此还嫌不足，编演活报剧进行丑化侮辱。他在多次遭到轮番揪斗后被关进了牛棚，不许亲属探视，任意打骂逼供，有人甚至高喊“把他吊起来！”好像不如此折磨，不足以满足他们在“文革”中被扭曲的心灵。
种种非人的遭遇，使盛彤笙身受摧残，心在滴血。他虽然坚持到“释放”回家，但已感到生命的可怜。他自认为一生光明磊落，刚正不阿，爱国敬业，对得起国家和人民，却落得此等下场，实在难以理解。他觉得为什么上天老是在折磨他呢？早在1953年的“三反”“五反”运动中，西北畜牧兽医学院就有人暗地鼓动揭发盛彤笙有“贪污”行为，并建议抄家搜寻证据。在学院的“三反”“五反”运动领导小组会议讨论时，领导小组副组长、院办主任高时认为：“此事要慎重，因为盛院长是国内外著名学者，搞不好我们很被动。”领导小组组长、陕西省教育厅张厅长很不以为然地说：“你这个高时，前怕狼，后怕虎，盛彤笙也怕，搜查了再说。”当时盛彤笙在北京开会，家中只有他的夫人邹东明，抄家搜出了二两金子，拿走时邹东明说：“盛老头解放前就是教授，国民党后期物价飞涨，不能存钱，大半生只积蓄了二两金子，算得了什么？”后经查证，完全清白，金子方才奉还。对这样一个有着远大抱负、视声誉如生命的人来说，诬以“贪污”，实在是莫大的侮辱，真是以小人之心度君子之腹！上次“后院起火”，已经深深地伤害了他的自尊心，现在又是如此肆意凌辱，是非颠倒，真觉万念俱灰。后在亲友的规劝下，情绪才逐渐趋于平静，放弃了杂念。
盛彤笙的遭遇还累及子女。他膝下有一双儿女，自幼聪明伶俐。女儿盛小端生于1948年，自小在姥姥家生活，上了南京师范大学附中，外语很好，英文小说一本本地看，许多人都认为她是保送上大学的对象，“文革”开始后大学之梦自然破灭。直至1968年，才在南京的一个汽车篷布厂当了个缝纫工。儿子盛天舒生于1951年，“文革”时上初二，在学校本是“三好生”，也因父亲的问题失去了学习的机会，既不准升入高中也不分配工作，一拖就是几年。1971年开始推荐工农兵上大学，他到父亲所在单位找领导要求推荐，谁知反被人奚落了一顿：“你还想念书？你家的书都让你老子一个人念完了！”真是欺人太甚！
“文革”中，兽研所里还发生过“考教授、考洋博士”的闹剧，据说起源于北京。你们不是喝过洋墨水、吃过洋面包的大专家吗？你们不是看不起大老粗吗？那就考考你们一些基本的操作，看看你们有多大本事！工宣队将这些科研人员集中起来，让他们给马插胃管和作直肠检查，之前已经有几个人按要求作了。轮到盛彤笙时，他先插了胃管，待作直肠检查时，他发现马有异常，浑身汗流如浆，就停止了操作，没有再做下去。一个留德的兽医博士，连直肠检查都不会作，这无异于“当众出丑”，成了工宣队在总结时的典型事例，他们在会上大肆宣扬：“我们说了嘛，洋教授没有什么了不起的！大家看见了，所谓的畜牧专家不会垒鸡窝，德国博士不会做直肠检查，这说明了什么？说明毛主席他老人家教导的‘卑贱者最聪明，高贵者最愚蠢’无比正确！你们今后要老老实实接受改造，向工农兵学习，向实践学习。”事后有人问到盛彤笙为什么没有做下去，他说当时觉得马已经在前面的操作上出了问题，有可能直肠被捅破，自己再做下去，弄死马匹，届时给你戴上个破坏“抓革命，促生产”的大帽子，罪名就更大了。之前就有一个他的学生，毕业后分配在陕西扶风的一个猪场工作，因为饲养的母猪一直不怀孕，就将它杀掉，宰杀时才发现已经怀孕了，但一切都晚了，结果被安上了“破坏生产”的罪名，打成了反革命。前车之鉴，不可不防。盛彤笙果断地选择了放弃，其冷静可见一斑。
批斗中有一件事让他百思不得其解：明明在德国参加的是中共地下党的外围组织“反帝大同盟”，却多次审查并让他交代子虚乌有的“蓝衣社”问题，使他心身备受摧残。直到1984年落实知识分子政策，原单位的人交给他一张照片，据说来自本人档案，方才明白事情的起因。原来他在德国留学时，和三个同学在汉诺威火车站为一对夫妻送行时有个合影，清理敌伪档案时，发现其中四人都是“蓝衣社”分子，自然怀疑到当时在场的他。“文革”中根据这张照片，强迫他承认自己也是“蓝衣社”分子。这种“莫须有”的黑锅让他一背就是十几年而百口难辩。多年后他仍对此事心有余悸，怀疑档案中是否还装有其他不实的材料。作历史问题复查结论时，更是字斟句酌地修改，进行了大量的补充和说明，甚至要求“干部是否可以看一看自己的档案？假如不允许看的话，是否可以要求将档案袋中所装文件开一个目录，让本人过目一下”。所以，1957年整风“反右”时他认为“看不到自己的档案，不知道里面装什么药”是有深层次原因的。
“文革”中，见到自己崇敬的老院长被一些无知的人所肆意凌辱，他的许多学生心也在滴血。他们同情老院长的遭遇而又无能为力，只有暗中加以抵制，每逢开批斗会，他们就借故躲到实验室搞试验或到黄河边看书，有的在被监督劳动期间多方进行关照。该所有个青年科研人员，见到老院长每天在小西湖院子里拉着沉重的架子车运砖到工地去，实在不忍心他受到如此折磨，有一次走到他身边说：“盛先生，你的架子车有点毛病，让我来修一修，你坐在旁边休息一会。”谁知盛彤笙放下架子车，说了声“谢谢，我不累！”又转身跑去搬砖。这位原来的西北畜牧兽医学院教师，谈到当年这件事至今仍十分感慨：“我本来是找了个借口想让他休息一会，可老院长这个人就是这样认真、方正，决不会去干偷奸耍滑的事情。”
“文化大革命”的一场风暴，改变了千千万万人的一生，真可谓“黄钟尽弃，瓦釜雷鸣”。一切都颠倒过来了，该扫地的，坐进了小车；原来坐小车的，却拿起了扫帚。“文革”后期，造反派分配盛彤笙打扫伏羲堂厕所，但科学家严谨认真的精神却是放之四海而皆准，在这个“五谷轮回之所”也不例外。据所里的人回忆，盛彤笙每天早早地就来到这里，先将地面用水冲一遍，再用拖把拖干，然后擦去隔板上的污垢，还带把刷子和镊子，仔细地将墙上的标语残迹撕掉，一点一点刷下来，打扫得干干净净。以后他不打扫了，厕所的尿水漫过脚面都没人管，一路上垫砖才能进去，前后一对比，给大家的印象太深了。
十年“文革”，给盛彤笙造成了巨大的精神创伤，但他仍以豁达的气度对待这段沉痛的历史。1979年离开之后，仍时刻关心兰州兽研所的建设和发展。每逢所里的同仁去看望他，总是兴奋不已，不断询问所里建制的恢复及各方面的变化情况。当看到兽研所新建科研大楼的照片后，他高兴地说：“这种条件是我多年梦想而未能实现的，今天在改革开放方针的指引下面貌一新，令人欣慰。”当谈到所里有些同志在“文革”期间对他多有“冒犯”时，他面带笑容地说：“那有什么，大家都是错误路线的受害者，我早就把那些事忘掉了，希望转告这些同志放下思想包袱，为发展兽医科研事业而努力工作！”