1920年初，蔡元培与李石曾、吴敬恒，利用庚子赔款，创办中法大学于北京。蔡元培任校长。同年年底，蔡元培被北京大学派遣去欧洲考察，与法国里昂市长赫礼欧（Herriot），里昂大学医学院院长雷宾（Lepine）等，合作设立里昂中法大学协会，决定在里昂成立中法大学。
有一则逸事说明蔡元培办学之多：北平孔德学校因地界纠葛，与某大学打官司。对簿公堂时发现，原告为“某大学校长蔡元培”，被告为“孔德学校校长蔡元培”。实属罕见。
【育教】
蔡元培说：“教育者，非为已往，非为现在，而专为未来。”
蔡元培提出了“学为学理，术为应用”，“学为基本，术为枝叶”的观点。蔡元培先生指出：“教育者，养成人格之事业也。”
蔡元培在跟吴稚晖的一封信中谈到：大约大学之所以不满人意者，一在学课之凌杂，二在风纪之败坏。救第一弊，在延聘纯粹之学问家，一面教授，一面与学生共同研究，以改造大学为纯粹研究学问之机关。救第二弊，在延聘学生之模范人物，以整饬学风。
蔡元培坦陈：教育是要个性与群性平均发达的。政党是要制造一种特别的群性，抹杀个性。例如，鼓励人民亲善某国，仇视某国；或用甲民族的文化，去同化乙民族。今日的政党，往往有此等政策，若参与教育，便是大害。教育是求远效的，政党的政策是求近功的。……若把教育权也交与政党，两党更迭的时候，教育方针也要跟着改变，教育就没有成效了。所以，教育事业不可不超然于各派政党之外。
蔡元培是20世纪初中国资本主义教育制度的创者。他明确提出废止忠君、尊孔、尚公、尚武、尚实的封建教育宗旨。倡导以军国民教育、实利主义教育为急务，以道德教育为中心，以世界观教育为终极目的，以美育为桥梁的资产阶级民主主义的教育方针，初步建立了资产阶级的新教育体制。
蔡元培的教育实践多在高等教育方面。他任北京大学校长时，提出大学的性质在于研究高深学问。他提倡学术自由，科学民主。主张学与术分校，文与理通科。将“学年制”改为“学分制”，实行“选科制”，积极改进教学方法，精简课程，力主自学，校内实行学生自治，教授治校。他的这些主张和措施，在北京大学推行之后，影响全国，以至有人称他为自由主义教育家。
蔡元培组织各种学术研究团体（如哲学会、雄辩会、阅书报社、书法研究社等），把学生的课余兴趣吸引到学术研究方面来。蔡元培殷切希望学生专注学业，但又不赞成死读书。他说：“研究学理，必要有一种活泼的精神，不是学古人‘三年不窥园’的死法能做到的”。
1917年1月9日，蔡元培发表就任北京大学校长的演说，对学生提出三点要求：一日抱定宗旨，二日砥砺德行，三日敬爱师长，将“抱定宗旨”置于首位。1917年1月9日，北京大学举行开学典礼，蔡元培发表就职演说，这就是著名的《就任北京大学校长之演说》。蔡与北大学生约法三章：一是抱定宗旨，“大学者，研究高深学问者也”；二是砥砺德行，“诸君为大学学生，地位甚高，肩此重任，责无旁贷，故诸君不惟思所以感已，更必有心励人”；三是敬爱师友，“自应以诚相待，敬礼有加，至于同学共处一堂，尤应互相亲爱，庶可收切磋之效。”
1912年蔡元培任南京临时政府教育总长时，主持修订了教育部的学制，第一次在政府法令条文中宣布教育上的男女平等。不久，我国初级小学实行了男女同校。由于守旧势力异常强大，高等学校到五四运动前夕仍未实现男女同校。教育部对此畏首畏尾，各大学都不敢提议招收女生。蔡元培非常不满此等现状，又是在北京青年会进行演讲，又是对上海《中华新报》记者发表谈话，公开倡导高校男女同校。蔡元培说：“一提议，必不通过。其实学制上并没有专招收男生的明文；如招考时有女生来报名，可即著录；如考试及格，可准其就学；请从北大始。”于是北大首先有了女生，各大学仿行，教育部也就默许了。
1920年2月，因考试期已过蔡元培下令允许王兰、奚浈、查晓园3位女生入北大文科旁听，当年秋季起即正式招收女生，开我国公立大学招收女生之先例。
有人问蔡元培：“兼收女生是新法，为什么不先请教育部核准？”蔡元培说：“教育部的大学令，并没有专收男生的规定；从前女生不来要求，所以没有女生；现在女生来要求，而程度又够得上，大学就没有拒绝的理。”
1920年，代理文科学长陶孟和准许了9名女生入校旁听，引起社会上的议论和教育部的批评，甚至总统徐世昌都出面警告北大当局，认为国立学校应该保持“崇高的道德水准”。但是当时并无法律明文禁止男女合校，已经回到北大的蔡元培就凭这一点，没有请求政府的许可，便正式批准了那9名女生注册为北大正式学生。自此，北大开始正式招收女学生。
蔡元培先生在北大讲授的惟一课程是《美学》。一位同学的回忆录中记载下当时课堂的情境：“他教的是美学，声浪不很高，可是很清晰，讲到外国美术的时候，还带图画给我们看，所以我们觉得很有趣味，把第一院的第二教室完全挤满了。第一院只有第二教室大，可坐一二百人，……挤的连讲台上都站满了人，于是没有办法，搬到第二院的大讲堂。”
蔡元培先生明确指出：国文分两种：一种实用文，在没有开化的时候，因生活的必要发生的；一种美术文，没有生活上的必要，可是文明时候不能不有的。
蔡元培在回复林琴南的一封信中谈到了自己的两种办学主张，第一条便是：对于学说，仿世界各大学通例，循思想自由原则，取兼容并包主义，无论有何种学派，苟其言之成理，持之有故，尚不达自然淘汰之命运者，虽彼此相反，而悉听其自由发展。
蔡元培任民国教育总长时，范源濂任次长，他们办教育的方法相对立。范说：“小学没有办好，怎么能有好中学？中学没有办好？怎么能有好的大学？所以我们的第一步，当先把小学整顿。”蔡元培说：“没有好大学，中学师资哪里来？没有好中学，小学师资哪里来？所以我们第一步，当先把大学整顿。”
蔡元培谈及自己的教育理念：大学教育的目的与观念是明确的，就是要使索然寡味的学习趣味化，激起人们的求知欲望，我们决不把北大仅仅看成是这样一个场所——对学生进行有效的训练，训练他们日后成为工作称职的人。……这所大学还负有培育及维护一种高标准的个人品德的责任，而这种品德对于做一个好学生以及今后做一个好国民来说，都是不可缺少的。
【兼收】
蔡元培的兼容并包是北大最重要的思想资源，他说：“大学之大，因其无所不包，各种言论思想均可自由，但亦不必出于互相诟骂。如各有主张，尽可各自鼓吹自己主张之长处，不必攻击或排斥他种主张。”
由于重视延聘选拔有真才实学的各方面人才，容纳各种学术和思想流派，使北大的教员队伍发生了很大变化。一时北大人才济济，学校面貌为之一新。据1918年初的统计，全校共有教授90人，从其中76人的年龄看，35岁以下者共43人，占57％，50岁以上者仅6人，占8％。最年轻的文科教授徐宝璜仅25岁，其他如胡适、刘半农等也都是二十七、八岁的青年。蔡元培出任校长时也只有50岁，教授平均年龄仅30多岁。而这时北大本科学生的平均年龄为24岁。
1917年，蔡元培采用“思想自由，兼容并包”的办学方针，实行“教授治校”的制度，提倡学术民主，支持新文化运动。蔡元培任北大校长时，北大国文科只有经史子集，外国文只有英文，教员只有旧的几个人。蔡元培于旧人旧科目之外，加了戏曲和小说，章太炎的弟子黄季刚，洪宪的刘申叔，尊王的辜鸿铭之外，加添了陈独秀、胡适之、刘半农一班人，英文之外也添了法文、德文和俄文了。于是，北大有了主张新文化运动的领袖人物胡适、陈独秀、鲁迅等人；有复辟派、主张恢复帝制，拥护袁世凯做皇帝的急先锋辜鸿铭、刘师培等……；有最早把共产主义介绍给中国的李大钊、也有最早介绍无政府主义的李曾石、还有最早介绍爱因斯坦相对论的夏元瑮……；此外他还启用了钱玄同、俞同奎、沈尹默等一批老北大的老人，更启用了只有二十三、四岁的梁漱溟等一批年轻人……，还请来了刚从欧洲回来的女教授陈衡哲先生、聘用了数学系老教授冯祖荀，外籍教授、地质系的葛利普等，还有画家徐悲鸿。
蔡元培初到北大，进行改革，学校里的旧学者极其不满。北大最初开讲元曲，有人便造谣说在教室里唱起戏文来了，又因提倡白话文的缘故，又有人说用《金瓶梅》当教科书了。有些守旧学者更是直接在课堂中开骂。周作人就曾写到当时情形：“别的人还隐藏一点，黄季刚最大胆，往往昌言不讳。他骂一般新的教员附和蔡孑民，说他们‘曲学阿世’，所以后来滑稽的人便给蔡孑民起了一个绰号叫做‘世’，如去校长室一趟，自称去‘阿世’去。知道这个名称，而且常常使用的，有马幼渔、钱玄同、刘半农诸人，鲁迅也是其中之一，往往见诸书简中，（注：五四之后，蔡元培辞职，不久又回京主校。鲁迅对此甚为关切，在给友人的信中写道：“听说‘世’有可来消息，真的吗？”）成为一个典故。
当时的报纸上反响亦大，上海研究系的《时事新报》开始攻击，北京安福系的《公言报》更加猛攻，由林琴南出头，写公开信给蔡元培，说学校里提倡非孝，要求斥逐陈胡诸人。蔡答信说，《新青年》并未非孝，即使有此主张，也是私人的意见，只要在大学里不来宣传，也无法干涉。林氏老羞成怒，大有借当时实力派徐树铮的势力来加压迫之势，在这时期五四风潮勃发，政府忙于应付大事，学校的新旧冲突总算幸而免了。”
林纾等人公开向蔡元培的改革责难。因为陈独秀的言论最为激烈，所受的攻击也最惨酷。守旧派在思想观念上攻不倒陈独秀，便在陈的狎妓、“打场”（即与人同争一妓而生纠纷）一事上大做文章。周作人在《知堂回想录》中曾说到，那时“北京御用报纸经常攻击仲甫，以彼不谨细行，常作狭斜之游，故报上记载时加渲染，说某日因争风抓伤某妓下部，欲以激起舆论，因北大那时有进德会不嫖不赌不娶妾之禁约也。”对指向陈独秀的此种攻击，蔡元培本也是尽力回护的。在回复林纾的公开信中，蔡元培说：“对于教员，以学诣为主，以无背于第一种之主张（按指学术自由、兼容并包）为界限，其在校外之言动，悉听自由，本校从不过问，亦不能代负责任。例如复辟主义，民国所排斥也，本校教员中有拖长辫而持复辟论者，以其所授为英国文学，与政治无涉，则听之。筹安会之发起人，清议所指罪人者也，本校教员中有其人，以其所授为古代文学，与政治无涉，则听之。嫖赌娶妾等事，本校进德会所戒也，教员中间有喜作侧艳之诗词，以纳妾挟妓为韵事，以赌为消遣者，苟其功课不荒，并不诱使学生而与之堕落，则姑听之。夫人才至为难得，若求全责备，则学校殆难成立。且公私之间，自有天然界限。”这里，“拖长辫而持复辟论者”指辜鸿铭，“筹安会发起人”指刘师培，二者都是北大校园内守旧派的代表性人物，蔡元培举出此二人来抵挡林纾等人对陈独秀私德的攻击，是很巧妙的。
1917年，辜鸿铭踊跃参与“张勋复辟”，被封为“外务部侍郎”，12天后复辟失败，辜鸿铭只好又回到北京大学教他的英文，不过等待他的却是激进的师生们送给他的一顶“复辟论者”的帽子。为了避免政治上的攻伐，校长蔡元培不得不公开发表言论为他辩护：“本校教员中，有拖长辫持复辟论者，以其所授为英国文学，与政治无涉，则听之。”
刘师培在辛亥前就投靠端方，叛变革命，甘愿充当奸细，出卖同志。蔡元培惜其才，极力为之辩护：“刘申叔，弟与交契颇久，其人确是老实，确是书呆！”后刘师培又襄助洪宪帝制，为时人不齿，但蔡元培仍延请他在北大教书。
蔡元培看到《新青年》，非常喜欢，第二天一早就去拜访陈独秀。陈贪睡，蔡元培就在门口一直等他醒来，当即聘他为文科学长。黄侃、马裕藻很不高兴，抱怨道：“陈独秀不过能写点笔记文，怎么能作文科学长。”蔡元培说：“仲甫精通训诂音韵之学，如何做不得学长？”
上海的庄森先生发表了一篇文章，题目叫《蔡元培为陈独秀编造假履历》。内容说，蔡元培（孓民）校长为了使当时的教育部批准陈独秀出任北京大学文科学长，造假说陈独秀曾毕业于日本大学，曾在安徽高等学校担任校长。实际上，陈独秀虽然多次到日本，但并未进大学，也没有当过安徽高等学校校长。
蔡元培看到梁漱溟一篇文章而决定聘其做北京大学印度哲学讲席，梁漱溟辞以对印度哲学实无所知。蔡说：“你说你教不了印度哲学，那么，你知有谁能教印度哲学呢？”又说，“我们亦没有寻到真能教印度哲学的人。横竖彼此都差不多，还是你来吧！你不是爱好哲学吗？我此番到北大，定要把许多爱好哲学的朋友都聚拢来，共同研究，互相切磋；你怎可不来呢？你不要当是老师来教人，你当是来合作研究，来学习好了。”
蔡元培曾用“万物并育而不相害，道并行而不相悖”的观点，来解释他的“思想自由、兼收并蓄”的主张。“我素信学术上的派别，是相对的，不是绝对的；所以每一种学科的教员，即使主张不同，若都是‘言之成理、持之有故’的，就让他们并存，令学生有自由选择的余地。”所以在当时的北大，人们常常可以见到钱玄同大讲“人过了40就要枪毙”，黄侃则在隔壁大骂他“要取消汉字”的谬论，而钱玄同也不在乎，照讲不误。
蔡元培先生一到北大，就请全国侧目的提倡新文化运动的陈独秀作文科学长。这种安排，震撼了当时的学术界和教育界，得到学生的欢呼拥护。李大钊、李四光、胡适，都是蔡先生请来的。章士钊创立逻辑的学名，北大就请他用《逻辑》开课；胡适和梁漱溟对孔子的看法不同，蔡先生就请他们同时各开一课，唱对台戏。1917年以后的几年里，北大30岁左右的青年教授相当多，其中不少人和蔡先生并不相识，而是从科学论文中发现请来的。
1919年，北大决定取消文、理学长，改设教务长统管文、理、法三科。北大当时以文、理科的教授力量较强，双方对此职务都志在必得，文科的胡适甚至毛遂自荐，结果遭到理科的强烈反对。最后经过商量，决定由各科先推出一名候选人，然后三选一。理科推选的是俞同奎，文科推选的是陈大齐，法科推选的是马寅初。结果，蔡元培为了避免文理之争，投了马寅初一票，马寅初因此当选。
蔡先生延请天下俊彦到北大讲学。1919年5月起，哲学家杜威在此讲学两年。之后，罗素、班乐卫、杜里舒、泰戈尔等相继来校。前苏联盲诗人爱罗先坷被日本政府驱逐出境，于1922年春到北京。蔡先生便请他到北大教世界语，月薪200元。
1921年3月16日，蔡先生在德国当面邀请爱因斯坦访问中国，爱因斯坦表示将做认真安排。次年6月，爱因斯坦去日本讲学并决定前往中国，但尚需一封中国方面的正式邀请信。但在日本等了五个星期，不见中国回复，遂以为北大不想践约。其实，蔡先生正为一封各团体联名邀请函征求意见，只因文件往返耗时过多，待爱因斯坦收到信件已是年底的12月22日，他已改变行程而不能访问中国了。对于北京之行的失之交臂，爱因斯坦扼腕痛惜，久久不能自己。直到临终，老人还一往情深地说：“20世纪是中国的世纪，因为世界必将从重新认识中国开始，而重新认识中国则必先从重新认识中国的哲学开始。”
蔡元培顶住了旧势力攻击所谓“覆孔孟”、“铲伦常”所带来的巨大压力，勇敢地保护了陈独秀等新派诸人。梁漱溟说：“所有陈、胡以及各位先生任何一人的工作，蔡先生皆未必能作；然他们诸位若没有蔡先生，却不得聚拢在北大，更不得机会发舒。聚拢起来而且使其各得发舒，这毕竟是蔡先生独有的伟大。”
【自由】
蔡元培就任北大校长之职后，第一次对学生训话，就说：“大学生当以研究学术为天职，不当以大学为升官发财之阶梯。”切中当时北大的病根。后来，蔡先生又提出了“十六字箴言”：囊括大典，网罗众家，思想自由，兼容并包。仅两年多时间，蔡先生就把一个官僚养成所改造成为中国的“精神圣地”。
蔡元培的“思想自由、兼容并包”是中西合璧的产物——既是对西方办学经验的汲取，也是对中国传统儒家优良教育传统的继承。自19世纪威廉·洪堡创立柏林大学，奠定学术自由、教学自由、学习自由的原则以来，“思想自由、兼容并包”就成为了全世界大学的基本价值和基本准则。蔡元培曾三次留学德国，并曾在洪堡大学学习过，所以深受洪堡和德国大学精神的影响。此外，蔡元培认为，在中国教育传统中，在《中庸》等儒家经典中，也已蕴含着这一种精神。如《中庸》有言，“万物并育而不相害，道并行而不相悖”。只是自汉武帝采纳董仲舒的建议，实行罢黜百家、独尊儒术以后，思想界长期受封建专制统治，根本不可能有思想自由。因此，蔡元培认为，要改革中国教育，就必须循“思想自由之原则”。
萧禀原回忆：1917年我考入北京大学中国文学门（即文学系）、正值蔡元培先生任校长。蔡先生的办学宗旨是兼容并包，主导思想是提倡新学。他聘请了陈独秀先生担任文科长（即文学校长），聘请了周树人、钱玄同等新派人物担任教授，因而使北大面貌为之一新。……那年北大招收一批旁听生，我原来就读的河南省立二中有位姓杜的同学要求旁听，我去北大教务代为申请。教务处一位先生却说：“座位满了，不能再收。”我说：“座位没满，请你去教室看看。”教务处的先生不去。我气呼呼地去见蔡校长。校长室在红楼二楼上，也没有秘书阻挡，学生可以随便去找。我一进门，蔡先生看我怒气冲冲，便和蔼地说：“你先坐下，休息五分钟，五分钟后你再讲话。”我坐了一会儿，便和蔡先生说了为杜姓同学申请旁听的事。我说：“多收一个学生总比少收一个好。教室有座位，可是教务处的先生却说座位满了。请校长去教室看看是否有座位？”蔡先生听后，马上亲自打电话把教务处那位先生请来。我当着蔡校长的面对教务处的先生说：“教室确实还有座位，不信你去看。”教务处的先生没有说话。蔡校长当即拿笔写了一个条子“准予杜××到中国文学门旁听”，交给教务处的先生。于是这位杜姓同学终于入学旁听了。
据曹靖华回忆：“当时社会上各行各业人士都可以进入沙滩红楼（北大）听课。那些求知欲望甚为强烈，但由于贫困而上不起学的青年，诸如商店的营业员、工厂的学徒等，都可以进入北大讲堂听课，学习文化知识。这在中国教育史上是空前绝后的，现在进入北大要有证件，当时什么都不要。”
冯友兰在《我在北京大学当学生的时候》的回忆文章中写到北大的旁听生的往事：“那个时候的北大，用一个褒义的名词说，是一个‘自由王国’，用一个贬义的名词说，是一个资产阶级自由化的王国。蔡元培到北大以后，开课并不是先有一个预订的表，然后拉着教师去讲，而是让教师说出他们的研究题目，就把这个题目作为一门课。对于教师说，功课表真是活了。他所教的课，就是他的研究题目，他可以随时把他研究的新成就充实到课程的内容里去，也可以用在讲课时所发现的问题发展他的研究。讲课就是发表他的研究成果的机会，研究成果就直接充实了他的教学内容。这样，他讲起来就觉得心情舒畅，不以讲课为负担，学生听起来也觉得生动活泼，不以听课为负担。这样，就把研究和教学统一起来。说统一，还是多了两个字，其实它们本来就是一回事。开什么课，这是教师的自由，至于这个课怎么讲，那更是他的自由了。学生们，那就更自由了。他可以上本系的课，也可以上别系的课。你上什么课，不上什么课，没人管；你上课不上课也没人管。只到考试的时候你去参加就行。如果你不打算要毕业证书，不去参加考试也没人管。学校对于群众也是公开的。学校四门大开，上课铃一响，谁愿意来听课都可以到教室门口要一份讲义，进去坐下就听。发讲义的人，也不管你是谁，只要向他要，他就发，发完为止。有时应该上这门课的人，讲义没有拿到手，不应该上这门课的人倒先把讲义拿完了。当时有一种说法，说北大有三种学生，一种是正式学生，是经过入学考试进来的；一种是旁听生，虽然没有经过入学考试，可是办了旁听手续，得到许可的；还有一种是偷听生，既没有经过入学考试，也未办旁听手续，未经许可，自由来校听讲的。有些人在北大附近租了房子，长期住下当偷听生。”
蔡元培主张白话文，但不认为一定要绝对排斥文言文；他主张新文学，但相信旧文学也有自己不容否定的价值：“旧文学，注重于音调之配置，字句之排比，则如音乐，如舞蹈，如图案，如中国之绘画，亦不得谓之非美术也。”也惟其如此，他既热心为沈尹默的新体诗集作序，同时也不赞成“青年抱了新体诗的迷信，把古诗一笔抹杀”，故同样乐于为浦瑞堂的《白话唐人七绝百首》作序。
1920年初，蔡元培在《新青年》上发表著名的短文《洪水与猛兽》。他将新思潮形象地比作洪水，将军阀比作猛兽，以为中国现状可算是洪水与猛兽斗，“要是有人能把猛兽驯服了，来帮同疏导洪水，那中国就立刻太平了”。胡适在发表此文的“附记”中强调，这是“很重要的文字，很可以代表许多人要说而不能说的意思”。罗家伦则称之为“光芒万丈的短文”。
蔡元培倡导科学，但他反对陈独秀诸人的唯科学主义无视人类情感的重要性。他说：“知识与感情不好偏枯，就是科学与美术，不可偏废。”
蔡元培认为，战后的欧洲思想界反省自身文化的弱点，许多学者转而向东方文化寻求帮助，是客观的事实。“东西文化交通的机会已经到了。我们只要大家肯尽力就好”。他指示北大国学研究所：“我们一方面注意西方文明的输入，一方面也应该注意将我们固有文明输出”，对此必须“格外留心”。蔡元培说：“鄙人对于中国之将来，全抱乐观”。假以时日，“中国文化，必可以与欧洲文化齐等，同样的有贡献于世界。”
蔡元培曾毫不讳言地表示：“我对于学生运动，素有一种成见，以为学生在学校里面，应以求学为最大目的，不应有何等的政治组织。其有年在二十岁以上，对于政治有特殊兴趣者，可以个人资格参加政治团体，不必牵涉学校。”
1919年7月23日，蔡元培在《告北大学生暨全国学生书》中一方面肯定学生在五四运动中的爱国热情，但同时告诫学生不要因政治问题牺牲学业，呼吁同学们回到教育救国的道路上来，指出：“吾国人口号四万万，当此教育无能、科学无能时代，得受普通教育者，百分之几，得受纯粹科学教育者，万分之几。诸君以环境之适宜，而有受教育之机会，且有受纯粹科学之机会，所以树吾国新文化之基础，而参加于世界学术之林者，皆将有赖于诸君。诸君之责任，何等重大，今乃为参加大多数国民政治运动之故，而绝对牺牲之乎？”
蔡元培亦反对教师罢课。1922年4月9日，在国立八校教职员会议上蔡元培力阻教员罢教的提议。胡适在4月11日的日记中这样记载当时的情况：“前天（九日）联席会议主张延长春假，——实则罢课之别名，——蔡先生亲自出席，为很激烈的演说，坚执不肯延长，并说：如果教职员坚执此议，他便要辞职，但此次辞职，不是对政府，是对教职员。联席会议的人虽然很不满意，——因为蔡先生还说了许多很爽直的话——但不能抵抗。于是昨日五校一律开课，而联席会议的各代表一齐辞职。”
解放后，钱端升即发表文章说：“北京大学的自由散漫，蔡元培先生是要负一部分责任。”
【忧国】
蔡元培甲午前后为翰林学士，居京中，一直沿着旧学道路前进。甲午中日之战，为其转变的一大契机。《马关条约》签字，他写下了“可为痛哭流涕长太息者也”这样刻骨铭心之句，此后，探索救国之道，始言西学。
“九·一八”事变后，日本侵华的步伐逐渐加快，国民党内主战主和派争吵不休。汪精卫是主和派的代表，为改变汪精卫的亲日立场，1934年蔡元培在南京的一次宴会上激动地说：关于中日的事情，我们应该坚定，应该以大无畏的精神抵抗。只要我们抵抗，我们的后辈也抵抗，中国一定有出路。蔡元培说着说着，禁不住老泪纵横，泪水流到了西餐的汤盘里，他低头连汤带泪吞咽下去。在座的人无不为之动容，汪精卫也十分尴尬。
【政见】
蔡元培在1903年创办了《俄事警闻》，1904年创办了《警钟日报》（由在提篮桥监狱里的邹容撰写报头）。两报头版都有时评一则，畅谈国事，多出自蔡的手笔。1904年慈禧生日，蔡写了时评《万寿无疆》，含意“每逢万寿，必定丧失土地”。
蔡元培年青时锋芒很露。他在绍兴中西学堂当校长时，有一天晚上参加一个宴会，酒过三巡之后，他推杯而起，高声批评康有为梁启超维新运动的不彻底，因为他们主张保存满清皇室来领导维新。说到激烈时，他高举右臂大喊道：“我蔡元培可不这样。除非你推翻满清，任何改革都不可能！”
蔡元培早年在革命上很激烈。他办了两所学校，一所是爱国男校，一所是爱国女校，他想让男生搞暴动，女生搞暗杀（因为女生不引人注意）。蔡元培主持爱国女学校时，教科书常渗革命内容，如历史授法国革命史、俄国虚无党（无政府主义者）故事，理化则注重炸弹制造等。在蔡元培办公室，就陈列着土炸弹。
蔡元培先生曾经是暗杀团的骨干成员。早在《辛丑条约》签订后蔡元培就萌生了反清志向。鉴于孙中山领导的起义一次又一次遭到失败，蔡元培决心改变反清的斗争手段。1904年春，由他发起在东京留日学生中成立了秘密暗杀团，图谋从暗杀入手，推进反清革命。
蔡元培认为：暗杀需要自制方便、秘密、快速而且容易伪装隐蔽的武器，他决心自制化学毒药。要自制化学毒药就需要有懂化学的人，他马上将爱国女校的化学教员钟宪畅、俞子夷吸收入团。俞子夷配制出氰酸，蔡元培叫工友弄来一只猫，强令服了几滴，猫即中毒而死。后来蔡元培又认为液体毒药使用还不太方便，易被人发觉，如能改成固体粉末更好，于是急去书店买了一批药物学、生药学和法医学书籍，亲自领导研究。
不久，蔡元培觉得还是用炸药更好一些，随即转向研究炸药。他带领研制小组日夜攻关，终于自制出了一种体积小、威力大的炸药。另外，蔡元培认为女子去实行暗杀比男子更隐蔽些，因而他在爱国女校特别注重化学课的讲授，以便培养暗杀种子。此后，由蔡元培研制的炸药，不断由暗杀团团员带回国内，清政府上层官员频频遭到暗算。
1904年以前，浙江的革命党是各自秘密活动的，互不统属。如徐锡麟、竺绍康、王金发等在绍兴、嵊县带，陶成章在金、严、处一带，敖嘉熊在嘉兴一带活动，龚宝拴在日本东京一带。群龙无首，力量涣散，既无严密的组织，又缺乏行动纲领。后龚宝拴等到达上海以后，与蔡元培治商，乃于1904年冬成立光复会，推蔡为会长。蔡元培先后特邀徐锡麟、陶成章两人加入光复会。1907年，徐锡麟在安庆壮烈牺牲，秋瑾因安庆事件株连也被捕就义，光复会实力受到挫折。1911年10月10日武昌起义后，上海、杭州相继光复，陶成章自南洋归来，不久为上海都督陈其美指派蒋介石、王祝卿暗杀于上海广德医院。陶成章死后，光复会中有号召力的实力派没有了。当时在上海都督陈其美势力范围之下，沪上各报对陶的被刺不加评论。唯《越蠌日报》曾发表评论略谓：陶之死，各方反应甚微，唯有光复会会长蔡元培在南京为陶举行之追悼会上致悼词，痛惜备至，甚至泣下沾襟。
1912年1月蔡元培出任南京临时政府教育总长。他在北京政府任职期间，对袁世凯的擅权专制日益不满，表示不能任此“伴食”之阁员。7月，他同宋教仁等一同退出内阁，不与袁世凯合作。袁世凯对他非常仇视和畏惧。
护法运动中，蔡元培虽然在反对军阀统治、争取民主共和政治上与孙中山并无分歧，但他并不赞成孙中山为护法而诉诸武力，主张应通过和平谈判实现国家的统一。1918年10月23日，蔡元培与熊希龄、张謇、王宠惠等人发起成立和平期成会，以超党派姿态，通电全国，呼吁结束南北分裂局面，减轻人民战乱之苦，痛陈“慨自国内构衅，忽已年余，强为畛域之分，酿成南北之局，驯至百政不修，土匪遍地，三军暴露，万姓流离，长此相持，何以立国。”他在致孙中山的信中也表达了同样的观点。
1922年4月底5月初，直系军阀吴佩孚、曹锟打败奉系军阀张作霖，成为北洋军阀的首要人物后，蔡元培又站在自由派知识分子的立场上，希望在吴佩孚的统治下，实现南北统一，建立一个好人政府。是年5月间，他与王宠惠、罗文干、汤化龙、陶行知、李大钊等16人，联名发表由胡适起草的《我们的政治主张》，认为“中国所以败坏到这步田地，虽然有种种原因，但好人自命清高是一个重要原因。”
与此同时，蔡元培反对孙中山的北伐主张，支持吴佩孚提出的恢复旧国会，请黎元洪复职的倡议。5月22日，他与梁启超、熊希龄、汪大燮、孙宝琦、王宠惠、林长民、梁善济、张耀曾等联名发表解决时局意见的通电，称吴佩孚“伟路硕望，举国所仰，倘荷合力促成，民国前途，实利赖之。”6月3日，在出席北京教育界举行的“六三”纪念会上，蔡元培与200余名代表致电孙中山和广东非常国会，认为非法总统徐世昌已去职，旧国会即将恢复，护法目的已达，要求孙中山“停止北伐，实行与非法总统同时下野之宣言”。6月8日，又与王家驹、李建勋、毛邦伟等10人代表教育界发表通电，欢迎黎元洪复职。甚至在胡适建议他不要发电催促黎元洪莅京情况下，蔡元培仍坚持己见，表示“西南方反对旧国会，揭一黎以与孙对待而开议和，似亦未为不可。”蔡元培此举受到南方国民党人的批评，但他依旧坚持自己的立场。
蔡元培并不一概反对学生参加政治活动，认为学生可以不关心国家和民族的命运，闭门读书。1923年他在欧游期间谈到对国内学生运动的态度时就曾明确表示：“学校当局的看法是，如果学生的行为不超出公民身份的范围，如果学生的行为怀有良好的爱国主义信念，那么，学生是无可指责的。学校当局对此应正确判断，不应干预学生运动，也不应把干预学生运动看成是自己对学生的责任。”
1932年蔡元培和宋庆龄、杨栓（杏佛）等在上海组织中国民权保障同盟，推宋庆龄为主席，蔡元培为副主席，杨铨为总干事，鲁迅也是执行委员。“九一八”事变和“一二八”事变以后，蒋介石先后在北平、上海等地逮捕了很多进步人士和爱国学生。如在北平逮捕了许德珩、侯外庐、范文澜等，在上海逮捕了陈独秀、丁玲和许多学生，还有外国人牛兰夫妇。蔡元培都以中国民权保障同盟的名义函电营救。1933年6月8日，杨杏佛，被国民党特务暗杀，蔡元培闻讯哭之甚痛。
【挂冠】
1917年7月3日，蔡元培在北大发表热情洋溢的就职演说的余热未散，就向黎元洪总统提出辞职了，措辞委婉，但动因沉郁，是为抗议张勋复辟。
1918年夏，北京各校学生，曾为“中日防敌军事协定”问题，结队游行，向总统府请愿。当北大学生出发时，蔡元培曾力阻，但未果。蔡元培因此引咎辞职，经慰留而罢。
1919年5月8日，五四运动爆发后，蔡元培为抗议政府逮捕学生，于5月8日提交了辞呈。并于9日悄然离京赴天津，随即南下上海、杭州。离京前，他曾留下一则《启事》，10日即在《北京大学日刊》刊出，他写道：“我倦矣！‘杀君马者道旁儿’，‘民亦劳止，汔可小休’，我欲小休矣。北京大学校长之职，已正式辞去，其他向有关系之各学校、各集会，自五月九日起，一切脱离关系。特此声明，惟知我者谅之。”这次辞职引发广大师生挽蔡大行动，而且鉴于政府对于留蔡无表示，5月13日，北京各大专学校校长于5月13日向政府齐上辞呈，支持蔡元培。
北京大学因提倡“新文化”、“兼容并蓄”，常招致“国务院”、“参议院”等衙门的横加干涉。蔡元培非常气愤：“思想自由，是世界大学的通例。……世界哪有这种不自由的大学么？还要我去充这种大学的校长么？”1919年6月15日，蔡元培发表《不肯再任北大校长的宣言》，宣称中国现代大学的三项基本原则：第一，大学应当是独立的和自主的；第二，大学应当具有思想自由和学术自由；第三，大学学术与思想自由需要相应的自由的社会政治环境。“我绝对不能再做不自由的大学校长。”读完乃挂冠而去。
1923年1月17日，蔡元培再度愤而辞职，次日他在《晨报》刊发的辞去北大校长职务声明，区区七十余字，却如洪钟大吕：“元培为保持人格起见，不能与主张干涉司法独立、蹂躏人权之教育当局再生关系，业已呈请总统辞去国立北京大学校长之职，自本日起，不再到校办事，特此声明。”
蔡元培这次愤而辞职，缘于“罗文干案”。罗文干清末留学英国，获牛津大学法学硕士学位，归国后长期任职于司法界，时任财政总长，是北大法科兼课讲师。当时的直系军阀和部分官僚政客们一手制造了“罗文干案”，控告罗文干贪污受贿，胁迫黎元洪下令逮捕罗文干；罗文干第一次被捕后因证据不足宣布无罪释放，但新任的教育总长彭允彝却在内阁会议上提议“再来过”，结果罗文干再次被捕入狱。于是蔡元培愤怒了，他尤其对“顶头上司”、教育总长彭允彝的卑污人格憎恶万分，于是毅然提交辞呈，以示耻于为伍，并毫不留情地抨击了军阀政客们的所作所为，说“数月以来，报章所记，耳目所及，举凡政治界所有最卑污之罪恶，最无耻之行为，无不呈现于中国”，“国人十年以来最希望之司法独立，乃行政中枢竟以威权干涉而推翻之”，“元培目击时艰，痛心于政治清明之无望，不忍为同流合污之苟安，尤不忍于此种教育当局之下支持教育残局，以招国人与天良之谴责”，言辞之激烈之痛切，是历次辞呈之最。在他的辞呈以及随后的声明中，关键词是很清楚的，那就是“蹂躏人权”。
1月21日，蔡元培起草了《关于不合作宣言》，刊发在1月25日的《申报》上，其中说到：“止见他们一天一天的堕落：议员的投票，看津贴有无；阁员的位置，禀军阀意旨；法律是舞文的工具；选举是金钱的决赛；不计是非，止计利害；不要人格，止要权利。这种恶浊的空气，一天一天的浓厚起来，我实在不能再受了。”“国务员匆匆的提出再议的请求，又立刻再剥夺未曾证明有罪的人的自由，重行逮捕。而提出者又并非司法当局，而为我的职务上天天有关系的教育当局，我不管他们打官话打得怎么圆滑，我总觉得提出者的人格，是我不能再与为伍的。”
蔡元培的“不合作主义”曾引起胡适的感慨，认为“在这混浊黑暗无耻的国家里，在这怯儒不爱自由的民族里，蔡先生的不合作主义是不会成功的”。
【明论】
蔡元培说：“大学者，‘囊括大典，网罗众家’之学府也。”
蔡氏在中国近代史上，第一个提出以美学代替宗教，第一个倡导以白话文取代文言文。蔡元培在1919年北京女子高等师范学校发表的演讲中说：“我敢断定白话派一定占优胜。但文言是否绝对的被排斥，尚是一个问题。照我的观察，将来应用文，一定用白话，但美术文，或者有一部分仍用文言。”
为五四新文化运动护法的蔡元培说：“道德之精神在于思想自由。”
蔡元培对留学的同学说：不要失去“我”性，作为中国人的个性，不要被同化。
蔡元培给北大毕业生的赠言是：各勉曰新志，共证岁寒心。
第一次世界大战结束了，蔡元培满怀信心地说：“现在世界大战正的结束，协约国占了胜利，定要把国际间一切不平等的黑暗注意都消灭了，必用光明注意来代替他。”
蔡先生说：“自五四运动以来，不过十五年，但是我国历史，现代环境，督促我人，不得不奔轶绝尘的猛进，吾人自期，至少应以十年的工作，抵欧洲的百年。”他接着希望“在第二个十年和第三个十年时，有中国的拉飞尔和中国的莎士比亚应运而生”。
1918年11月16日，民国七年蔡元培51岁时，“一战”刚结束，在天安门前组织集会庆祝，发表题为《劳工神圣》的演讲，鲜明提出要“认识劳工的价值”，并喊出了“劳工神圣”的口号。
【逸事】
蔡元培的第一位启蒙老师姓周，最初所读的是《百家姓》、《千字文》、《神童诗》三本小书，然后再读儒家经典的“四书”、“五经”。在读这些传统教材时，这位周老夫子强调熟读背诵，而不作讲解。少年蔡元培对所读的内容似懂非懂，但读得遍数多了，居然也能背出来。
11岁那年，蔡元培的父亲去世了，此后家境一天不如一天，他无力购书，但这并没有影响到他的读书与求学。先是他的六叔铭恩铭恩是清末的廪生，每月国家都会发给一定的银子和粮食补助。将自己的所有藏书向他开放，使他读到了《史记》、《汉书》、《文史通义》、《说文通训定声》等书。在叔父的指导下，蔡元培较早地由启蒙进入到了研究经史之学的天地。
13岁时，蔡元培拜经学名宿王子庄为师，学八股文及宋儒之学。这位王先生是位老童生，终生不仕，却以精研八股文闻名遐迩。王子庄的教学方法有别于一般的塾师，蔡元培文章中有什么不对之处，王子庄并不马上就改，而是当面指出错在哪里，叫学生回去自改。正是在王子庄的这种启发式的教导下，蔡元培学问大进，形成了自己独特的“怪八股”风格。以后他就是凭借这一手“怪八股”，在科场青云直上的。
蔡元培上学时，老师要求严格，那时所作的八股文，有不对的地方，老师并不就改，往往指出错误后由自己改正。学校做不完，回家晚饭后在灯下再构思。此时，蔡母常常陪着，也不去睡。蔡元培讲：有一次，母亲觉得夜太深了，人太倦了，思路不能开展了，叫我索性睡了。第二天黎明叫起，此时竟一挥而就。从此，终身觉得熬夜不如起早，是被母亲养成的。
18岁之后，蔡元培开始给别人当塾师，也就是做家教，一边教书，一边自学。这时，他看书越来越杂，也不再练习八股文，而是开始了自由阅读。
