毛岸英牺牲后，刘思齐在毛泽东主席的同意下去苏联留学。1955年9月至1957年9月，刘思齐在莫斯科大学数学系学习。1961年秋天，她被分配到解放军工程兵某部从事翻译工作。1962年2月，刘思齐与空军学院教员杨茂之结婚。后来，经过“文革”的曲折坎坷，刘思齐被分配到军科院工作，直至退休。他们养育了4个子女，皆学有所成。