此畫卷于1977年1月28日送原文物修復(fù)廠（現(xiàn)文保科技部），由專家孫承枝主持修復(fù)。經(jīng)過對該畫破損情況的研究，制訂修復(fù)方案為：揭去舊裱，保留原補（因原補處畫意接筆較好），把原補顏色變深處盡量洗淡，使之與整體統(tǒng)一。仍用原簽條、原玉別，另加尾紙二段，以宣和式裝裱成卷。

修復(fù)過程：

1. 首先對該畫進(jìn)行淋洗，洗去臟污。該畫為紙本，紙本畫心與絹本畫心洗、揭、刮、補、做局條、裁方、托心等步驟基本相同，不同之處在于絹本畫揭前要翻水油紙固定絹絲，而紙本畫揭前要襯墊稀薄絹，目的是避免畫心粘在案臺上無法起臺，起到保護(hù)畫心和便于起臺的作用。

2. 經(jīng)過細(xì)心揭取，原褙紙和托紙被揭去，露出原補，將無畫意并且顏色變深處揭掉。此圖質(zhì)地為麻料紙，紙面又用漿加過工，紙質(zhì)較光滑，而補配材料的質(zhì)、色、光合適與否，都直接影響修復(fù)的質(zhì)量，所以要在故宮所存的舊紙中挑選出類似的紙作為破洞處的補紙。

3. 為便于補全畫心破洞處的顏色，使所補的顏色不滲透到托紙上，在已托好的畫心背面刷膠礬水，膠礬水的比例以在補全色時著色不漏不浮為宜。托紙的顏色染成比畫心色淺一點為好，太深、太淺都不利于全色。全色使用的顏料為中國畫顏料，常用顏料有藤黃、花青、赭石、墨等，使用時按全補時所用顏色加以調(diào)和使用。經(jīng)過全色、接筆，使該畫恢復(fù)原有的完整、統(tǒng)一的效果，最后再經(jīng)鑲接、覆褙、砑光等，以宣和式撞邊裝裱成卷。

該畫于1977年9月28日修復(fù)完成，經(jīng)專家組驗收，認(rèn)為該畫在補配處全色及接筆不露絲毫痕跡，與原畫保持了統(tǒng)一，裱工精良，裱件平整、美觀，達(dá)到了較高的裝裱修復(fù)水平。

按明朝人的著錄，《五牛圖》在北宋時曾收入內(nèi)府，宋徽宗還曾題詞簽字。元滅宋后，大書畫家趙孟頫得到了這幅名畫，如獲巨寶，留下了“神氣磊落、稀世明筆”的題跋。到了明代，《五牛圖》又陸續(xù)到了大收藏家和鑒賞家項元汴與宋犖的手中。清代乾隆皇帝廣詔天下珍寶，《五牛圖》卷被征召入宮，乾隆皇帝非常喜愛，并多次命大臣在卷后題跋。清朝末年，此畫被轉(zhuǎn)到中南海瀛臺保存。1900年，八國聯(lián)軍洗劫紫禁城，《五牛圖》被劫出國外。

20世紀(jì)50年代，一位寓居香港的愛國人士發(fā)現(xiàn)了它，致信周恩來，希望中央政府出資盡快收回國寶。經(jīng)專家赴港鑒定并多次交涉，最終以6萬港元購回。名畫雖然回歸祖國，但經(jīng)歷了顛沛流離，畫面上蒙滿了塵垢，傷痕累累，更有大小洞蝕數(shù)百處。

1977年1月28日，《五牛圖》卷被送到故宮博物院文物修復(fù)廠，由裱畫專家孫承枝主持修復(fù)。8個月后，驗收的專家組給予了高度的評價，認(rèn)為圖卷在補配處全色及接筆不露絲毫痕跡，與原畫保持了統(tǒng)一。裝裱修復(fù)完成的《五牛圖》卷舊貌換新顏，名畫重又煥發(fā)生機。