就本次展出的真跡來看，被認為是「李白傳世唯一書跡」的《上陽臺帖》無疑最受關注。該作品係張伯駒先生贈與毛澤東主席，1958年中央人民政府主席辦公室將其調撥故宮博物院。
唐玄宗天寶三年（公元744年），李白與杜甫、高適同遊王屋山--傳說中愚公移山的地方，尋訪好友陽臺觀道長司馬承禎。無奈「昔人已乘黃鶴去」，只留下一幅巨大的山水壁畫矗立在友人面前。李白睹物思人，有感而發，遂潑墨而作《上陽臺帖》。
「山高水長，物象千萬，非有老筆，清壯可窮。十八日，上陽臺書，太白。」該作草書5行，共25字。引首為清高宗弘曆楷書題「青蓮逸翰」四字，正文右上宋徽宗趙佶瘦金書題籤「唐李太白上陽臺」一行；後紙有宋徽宗趙佶，元張晏、杜本、歐陽玄、王余慶、危素、騶魯，清乾隆皇帝題跋和觀款；卷前後及隔水上鈐有宋趙孟堅、賈似道、清內府、張伯駒等鑒藏印，可謂流傳有序。
宋徽宗題跋中提到的這幅李白行書帖，叫做《乘興帖》，可惜已經失傳，今人無緣再見。《上陽臺帖》作為李白唯一保存下來的書法墨跡，愈加彌足珍貴。在故宮官方微博發佈的介紹中，這件作品被評價為「用筆縱放自如，快健流暢，於蒼勁中見挺秀，意態萬千」。
對於此作品的鑒定：張伯駒先生認為「筆意高古」；啟功先生認為此帖有李白題款，有宋徽宗鑒賞的題跋、題籤，並且與李白豪邁之風相符，鑒定為李白真跡。徐邦達先生則認為此帖較為粗率，用筆缺少唐代硬毫筆的特徵，認為是宋人偽作。
那麼張伯駒為什麼要收藏《上陽臺帖》？1937年春，張伯駒在收藏家郭葆昌家中看到《上陽臺帖》，以及王獻之《中秋帖》、王珣《伯遠帖》、唐寅《孟蜀宮妓圖》等一批極其珍貴的中國古代書畫。他當即決定收藏這批國寶，雙方商定20萬大洋成交，先付定金6萬大洋（當時可以買下460間四合院瓦房），餘款一年內付清。然而，數月後「七七事變」爆發，由於日本對北京實行金融封鎖等原因，張伯駒無法支付餘款，被迫將《中秋帖》《伯遠帖》退回，僅留下《上陽臺帖》和《孟蜀宮妓圖》等。