胡适的结婚，也许让陈衡哲心存的一份侥幸心理也破灭了，加之加之任鸿隽的穷追不舍，陈衡哲感动于任鸿隽两度赴美万里求婚。而且，任鸿隽还对陈衡哲承诺保护她一生，曾有诗赠她：“人生事事足参商，愿作屏山将尔护，恣尔翱翔。”这样给人安全感的男人，不正是女人需要的吗？于是，1919年，陈衡哲与任鸿隽定婚。
看陈衡哲与任鸿隽订婚时夫妻二人与胡适合影。陈衡哲站在任、胡两人中间，小小的身材，被两个男人包围着，充满幸福。不知为什么，看她和胡适的表情，总感觉她俩更亲近些。但无论深情几许，他们从此只能是朋友了。好在，他们还可做朋友。
陈衡哲的整个婚恋过程，胡适都参与其中。我想，作为朋友，这不仅是陈衡哲任鸿隽夫妻对他的信任，也是胡适本人乐意为之的事——以他的个性，他是要看着自己的红颜知己好好地嫁人的。在留恋不舍中做一个美丽的挥手相送。
陈衡哲回国时，胡适接站，把她接到自己家里住下。然后他陪着她，找到任鸿隽，三人一起去拜见陈衡哲的家长。1920年9月16日陈、任举行结婚典礼。胡适做赞礼，蔡元培为证婚人。胡适特地作了一首《我们三个朋友》相赠：
雪全消了，春将到了，只是寒威如旧。
冷风怒号，万松狂啸，伴着我们三个朋友。
风稍歇了，人将别了——我们三个朋友。
寒流秃树，溪桥人语——此会何时重有？
附赠贺联一副：“无后为大，著书最佳”，希望在生儿育女的同时，不要忘记著书立说。戏谑中似乎还有一份不舍。相知很深的一位红颜知己，突然出嫁了，心中滋味可想而知。
此诗见证了三人的亲密友谊，也见证了三人的磊落。
之后，经胡适介绍，陈衡哲进入北大任教，成为我国第一位女教授。
胡适曾说：“智识上之伴侣，不可得之家庭，犹可得知友朋。”这是否意味着，他与陈陈衡哲，既做不成夫妻，但能做“友朋”也是好的。陈衡哲是自己的红颜知己，又是朋友妻，所以这份感情只有埋藏心底，止于礼，形之于朋友之义。
从此，陈、胡两人的爱情迅速转为友情。事业上，他们互相支持砥砺。胡适搞新文化运动，陈衡哲继续支持，积极响应，在《新青年》上发表文学作品。
两家交往频繁，事业上互相砥励，生活中互相帮助，诗文唱和，互为关勉，友谊维持一生。现撷取一二：
1920年胡适的《尝试集》出版，受到读者欢迎，1922年10月又“增订四版”，这是经过“众手增删”的本子。胡适自己已删了一遍，便首先请任鸿隽、陈衡哲再删一遍，可见对其夫妇的信任。
1928年新月书店出版陈衡哲的《小雨点》时，胡适写序，充分肯定她在新文学进程中的作用和地位。1926年7月，陈衡哲的《西洋史》(上下册)在商务印书馆出版，当时胡适正在环球旅行，但他还是偷闲写了一篇评论文章，称这是中国治西洋史的学者著述的第一部西洋史。
1920年，胡适女儿出生，他为爱女取名索斐，取陈衡哲笔名“莎菲”的英文名的谐音。
1921年7月31日，胡适在日记中写道：
得冬秀一信，知叔永、莎菲新得一女。因重到鸡鸣寺，作一诗贺他们。诗曰：
重上湖楼看晚霞，
湖山依旧正繁华；
去年湖上人都健，
添得新枝姊妹花。
并在诗末加注：“三个朋友一年之中添两女，吾女名素斐，即用莎菲之名。”
但不幸胡适女儿5岁时夭折。陈衡哲夫妇特前来慰问，并送来自己的女儿，作胡适的干女儿。两家交情之深由此可见一斑。
1923年春，胡适因病休假，陈衡哲此时在上海，写信力劝胡适来杭州养病，以便照顾。8月，中国科学社第八次年会在杭州召开，散会后，胡适在杭州西南山上烟霞洞休养，陈衡哲夫妇相陪，玩了几天。
1928年春，胡适任上海中国公学校长，次年春，利用寒假，离沪到北京。这时，陈衡哲夫妇已迁回北京。胡适在北京逗留五周，其中有三周住在陈衡哲家。久别重逢，相见甚欢，胡适高兴不仅还有他们“三个老朋友”，更欣喜增加了“两个小朋友”——陈衡哲的两个孩子。
……
1949年，胡适离开大陆去台湾时，特意到上海拜访陈衡哲夫妇，当时陈任夫妇决意留在上海，胡适与他们讨论未来知识分子的命运，约好保持联系。
真有情，不会因离开而疏离了感情。胡适和陈衡哲各自成婚后，彼此走得反而更近，友情维持一生。我有时想，难道任鸿隽看不出来，一点不吃醋？可人家胡、陈二人并没越雷池半步，你有什么说？对任鸿隽来说，一个是亲密好友，一个是深爱的女人，哪个也不能少。三人互相欣赏，互相满足，互不缺少，所以成为三个朋友。三人中每个人，都感到幸福。这就够了。
女人天生为爱而生。没有爱情时，她可以壮志凌云，轻视男人。但爱情来临时，所有的坚持都不攻自破。当“不婚主义者”陈衡哲遇到胡适，她的理智瞬间坍塌，虽与胡适没能结果，但从此回归女人本色。一个女人，在经历了真爱后，才会还原她的温柔天性，减少年轻气盛时的自大狂妄。婚后，陈衡哲与丈夫任鸿隽琴瑟和鸣，40年相濡以沫，相夫教子，家庭美满。
但她仍不忘胡适，她把胡适的照片放大，挂在客厅，丈夫理解支持，她也不管别人如何评论。她用“金坚玉洁”来形容三个人的友情。事实上，三个人的友情维持一生，纵使之后相隔海内外，彼此在默默关注，尽可能相互慰暖，而且沿及后代，实为难得。
1962年1月16日，时任台湾中央研究院院长的胡适，接到陈衡哲在美国的子女的书信，获悉任鸿隽病逝的消息。第二天夜里，他复长信，悲痛说：“政治上这么一分隔，老朋友之间，几十年居然不能通信。请转告你母亲，‘替她掉泪’。”信中最后说：“三个朋友之中，我最小，如今也老了。”
不到一个月，胡适即于2月24日突发心脏病去世。此前，陈衡哲的丈夫才去世不久（1961年11月）。她在美国的子女还至信台湾：“一定瞒着她，因为胡伯伯是娘和爸爸生平最好的朋友。”但之后当他得知胡适去世时，他呆坐着半晌，痛苦得几乎麻木。
民国时的很多男女，除了胡适和陈衡哲，还有徐志摩与林徽因、金岳霖和林徽因等，爱过之后，还能保持一份纯洁友情。不成眷属成友朋。直令我们现代人佩服。怎么做到的？我想这与他们不失传统，珍视感情，有道德操守不无关系。这种操守使他们有别于其他的爱恨情仇故事，成为民国一道独具风格魅力的风景。
风流任人说
自由知识分子胡适，一生为自由而战，但在个人婚姻上偏不能自由，为母亲和道义，为了事业牺牲个人幸福。然而，婚姻的琐碎和平淡，常使爱情失色，令人灰心，甚至让人怀疑当初的选择。相爱的人尚且如此，更何况不相爱？责任和道义之外，胡适也偶有浮躁脱轨。这个深解风月的名流才子，怎可能任由婚姻摆布，让自己的生活失色呢？
有人说，胡适婚后的真爱是曹诚英，并非陈衡哲。但我想，曹诚英是他婚后的情人，且并不能给她一个承诺。陈衡哲是他青春时的红颜知己，相比之下，哪个分量更重？曹诚英可亲近，陈衡哲只可远观。前者昙花一现，后者维系一生。胡适爱曹诚英固然不假，但不能给她幸福；曹诚英无悔地痴守一生，但这终是悲凉无奈之选。胡、曹相互思念却不得见一眼，胡、陈思念却可以大方走动。虽说真爱无所谓是非对错，但相比之下，这爱对曹诚英终是不公平的，远没有胡适和陈衡哲的知己之情更让人平衡。
夜深人静读书时，他有想过陈衡哲吗？相比自己夫妻的不和谐，看到任鸿隽夫妻二人相敬如宾时，他是否羡慕吃醋？
陈衡哲呢？婚后虽然丈夫宠爱，家庭幸福，但毕竟没有胡适的相知贴心。无数个夜晚，她想起自己与胡适的点点滴滴，人已远，相思又近。不能相守，但情思难断。
1923年4月5日，陈衡哲此时已经结婚三年了，但有一天，她寄给胡适一首白话新诗，题目是《一个女尼的忏悔》：
我不住的添着香，
想隔断那花香的来路；
我急切的敲着木鱼，
想把那庵外的鸟声止住。
但是浓浊的香味，
死呆的声响，
总敌不了那鸟和花，
总阻不了他们来挑拨我的心浪。
我只得急念着佛，
哀求那佛爷的援助；
但心浪涌得太高了，
就是佛也不能压他下去了。
我该忏悔了，
我不该辞了那庵外的明美世界，
来过这庵里的涩暗日月。
我该忏悔，
我应该忏悔。
一朝相爱，一世深情，纵使身入佛门，此心难归清静。诗中的微妙感情，想必只有胡适懂得。但此诗并没收入胡适的任何文集中。今天很少有人能读到了，在此录入，以飨读者。
1924年，陈衡哲又在《小说月报》发表了短篇小说《洛绮思的问题》，小说描写一个研究生爱上了她的哲学教授，但为了事业放弃爱情，与一位体操教师结婚。小说表现事业与爱情的矛盾，充满诗情画意。