1963年2月派往美國(guó)接受u-2列練；8月3日至11月1日，三次深入大陸偵察，獲飛虎獎(jiǎng)?wù)乱蛔�。蔣經(jīng)國(guó)多次請(qǐng)他到家里赴宴。就在10月份，蔣介石還接見了他，沒想到十多天后……那是1963年11月1日，葉常棣奉命駕駛U-2偵察機(jī)人竄至上饒地區(qū)時(shí)，被我“飛彈”擊中。他只聽到轟的一聲巨響，自己被甩離開“蛟龍夫人”。這時(shí)葉常棣已失去了知覺，大約在空中飄了兩三分鐘，等他驚醒后才匆忙打開降落傘……葉降落在一個(gè)小山丘上，著地后企圖站起來(lái)逃跑，可是怎么也動(dòng)彈不得。葉常棣的兩條腿血肉模糊，彈片已飛進(jìn)了他的身體，手臂也受傷了。等他再次從昏迷中醒來(lái)時(shí)，已躺在我空軍某部醫(yī)院的病床上。

11月3日下午，我空軍司令員劉亞樓、副司令員成鈞到醫(yī)院看望他。

當(dāng)葉常棣說(shuō)“在那邊聽說(shuō)被你們抓住了要?jiǎng)兤ぁ�，劉亞樓笑笑說(shuō)：你放寬心，我們沒有必要?dú)⒛�。你這樣年輕，才二十三四歲，在那個(gè)環(huán)境里，你不當(dāng)飛行員，別人也得當(dāng)，你只能這樣做。你現(xiàn)在不可能一下子相信我們的話，你對(duì)我們的政策可以一步一步地看看。你以后的事，可以商量。要回去，也可以，可能要等將來(lái)……正當(dāng)葉常棣住在醫(yī)院治病時(shí)，臺(tái)灣國(guó)民黨空軍已正式發(fā)文說(shuō)：葉常棣“壯烈成仁”。而被我導(dǎo)彈擊落的U-2型間諜機(jī)，臺(tái)灣也是采取了“不承認(rèn)主義”。

當(dāng)時(shí)的臺(tái)灣電臺(tái)報(bào)紙是這樣報(bào)道的：“中央社”臺(tái)北1日電：“空軍”總部今日下午宣布：“我u2019空軍u2018高空偵察飛機(jī)一架，于11月1日下午在匪區(qū)上空?qǐng)?zhí)行例行偵察任務(wù)時(shí)失事�！�

路透社臺(tái)北3日電：權(quán)威“空軍”人士今天說(shuō)，葉常棣少校駕駛的U-2飛機(jī)是在發(fā)生故障以后在江西、浙江交界地區(qū)墜毀的……與大陸打無(wú)線電聯(lián)系的臺(tái)灣大陸工作部說(shuō)，它從地下特務(wù)人員處接到報(bào)告說(shuō)，這架U-2飛機(jī)于11月1日下午從極高的天空沖下來(lái)以后墜毀在江西與浙江交界地區(qū)。

又過(guò)了一年，1964年3月29日，國(guó)民黨“空軍”又在“青年節(jié)”正式發(fā)布文告：要“黨國(guó)青年”向“壯烈成仁”的葉常棣學(xué)習(xí)。1965年的下半年，國(guó)民黨“空軍”又給葉常棣和墜機(jī)另一飛行員張立義在新店碧潭“空軍公墓”，挖了兩個(gè)“衣冠�！薄�

但葉常棣并沒有成仁。在大陸獲釋后，改行教育界，后來(lái)成為華中工學(xué)院副教授，還當(dāng)過(guò)錢偉長(zhǎng)教授的助手，為錢教授主辦的《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)》翻譯和校對(duì)稿件。

日歷翻到1982年8月26日，大陸方面公布了葉常棣和張立義的情況，和批準(zhǔn)他們?cè)诮�期回臺(tái)灣探親的消息。但臺(tái)灣方面卻拒絕他倆回臺(tái)。在臺(tái)灣的幾個(gè)幸存“黑貓隊(duì)員”，呼吁臺(tái)灣當(dāng)局要把葉常棣和張立義接回。他們?cè)谙愀鄣膱?bào)紙上撰文：

冷戰(zhàn)結(jié)束，歷史無(wú)聲。當(dāng)年曾經(jīng)多次冒險(xiǎn)深入內(nèi)地偵察的U-2隊(duì)員×××，飛了華航的貨機(jī)投向大陸的消息傳開，U-2又再度被記起。沒有人了解他為什么這樣做，同生共死的隊(duì)友卻相信他的思想不是背叛。跟u－2隊(duì)員相比，除了死去的隊(duì)員，被中共俘虜?shù)娜~常棣、張立義的遭遇最為不幸。幽囚十八年后，被遣送到香港，張立義因政府顧忌，始終不能返臺(tái)……臺(tái)灣當(dāng)局的翻臉不認(rèn)，讓葉常棣停留香港。茫然不知此身何寄之際，葉輾轉(zhuǎn)收到了妻子托人帶來(lái)的包裹。葉常棣打開來(lái)，不由得心如刀割：里面是她多年精心收藏的兩人照片、關(guān)于他的新聞剪報(bào)，還有一封長(zhǎng)信，述說(shuō)了她苦候多年，迫不得已改嫁的苦衷。她并贈(zèng)送給他若干美元，希望稍解他的困境。

正當(dāng)葉常棣彷徨之際，他的友人四方求助，美國(guó)人看在當(dāng)年合作的份上，接納了兩人入境，還為每個(gè)人設(shè)立了專項(xiàng)基金賬戶，讓他們能夠維持日常生活。

1989年，臺(tái)灣記者翁臺(tái)生采訪了一些當(dāng)事人，在臺(tái)灣最大的報(bào)紙之一《聯(lián)合報(bào)》上連載《黑貓中隊(duì)》，《聯(lián)合報(bào)》旗下美國(guó)《世界周刊》也大幅采訪報(bào)道了葉、張兩位，他們有家難歸的困境引起輿論的關(guān)注和聲援。第二年，《黑貓中隊(duì)》在臺(tái)灣出單行本后，臺(tái)灣輿論一致要求臺(tái)方接納兩人。

1990年，葉常棣與張立義終于一同到了臺(tái)灣。葉常棣到美國(guó)以后，曾和前妻見過(guò)唯一的一面。重續(xù)舊緣自然是不可能，但總希望了解對(duì)方二十多年是怎么熬過(guò)來(lái)的。但聚首卻因前妻的現(xiàn)任丈夫而匆匆中斷，這真是“天長(zhǎng)地久有時(shí)盡，此恨綿綿無(wú)絕期”。

前妻改嫁之后，心上的傷口始終無(wú)法愈合，導(dǎo)致第二次婚姻生活留下了很多遺憾。而葉常棣，也過(guò)了很多年形影相吊的獨(dú)身生活。好在最后，又是戰(zhàn)友和朋友幫助，終于為將近五十歲的葉常棣物色了一位溫柔成熟的女伴。正好趕上臺(tái)灣終于開門迎迓他們歸去，“空軍”為他們?cè)谲姽倬銟凡颗e辦了一次熱鬧喜慶的婚禮，一切費(fèi)用由“空軍”負(fù)擔(dān)，第二天一對(duì)新人又去夏威夷度蜜月……

2016年11月16日，因心臟病去世，享年84歲。