Zofia Ameisen uciekła wraz z mężem poprzez Czerniowce do stolicy Rumunii – Bukaresztu.
Bilans wojny był dla Zofii Ameisenowej tragiczny – straciła rodziców, siostrę i szwagra, jak również cały majątek, przeżyła też trzykrotne aresztowania przez Gestapo i pobyt w getcie. Podupadła także na zdrowiu. Powróciła jednak do Krakowa i do pracy na uczelni. W 1955 roku otrzymała tytuł naukowy profesora nadzwyczajnego, a w 1959 – profesora zwyczajnego.
Historyczka wytyczyła sobie konkretne cele – uporządkowanie i skatalogowanie zasobów grafiki oraz opublikowanie najcenniejszych zabytków znajdujących się w Bibliotece Jagiellońskiej – rysunków, rycin, a także rękopisów iluminowanych. Zadania te realizowała konsekwentnie mimo postępującej choroby naczyń wieńcowych serca. Problemy zdrowotne nasiliły się wraz z ciężką chorobą jej męża, który doznał paraliżu. Ameisenowa opiekowała się nim do jego śmierci 25 grudnia 1961 roku. Po śmierci męża stan zdrowia badaczki stopniowo się pogarszał.
Zmarła w nowohuckim szpitalu im. Stefana Żeromskiego. Pochowana jest na nowym cmentarzu żydowskim przy ulicy Miodowej w Krakowie.