1917年1月4日，蔡元培到北京大学就任校长。几天后，他在全校的开学演说里对学生提出三点要求：抱定宗旨，砥砺德行，敬爱师友。他解释第一点说：「大学者，研究高深学问者也。」当时的北大沿袭京师大学堂的旧习，不少学生入学是为了毕业后做官，课余热衷交游应酬，对学问兴趣不大。蔡元培的这篇演说，意在把北大从一所培养官员的学堂，改造成研究学问的地方。
从翰林到革命党
蔡元培字鹤卿，号孑民，1868年生于浙江山阴（今绍兴）。他走的是传统科举之路，1889年中举，1892年中进士，入翰林院为庶吉士，1894年授翰林院编修。甲午战败以后，他开始大量阅读西学译著，学习日文。1898年戊戌变法失败，他对清廷改革失去信心，辞官回到绍兴，出任绍兴中西学堂监督，从此转向新式教育。
蔡元培在个人生活上也身体力行新的观念。1900年，他的原配王昭病逝，媒人纷纷上门，他提出的续娶条件是：女子不缠足，识字，男子不得娶妾，丈夫死后妻子可以再嫁，夫妇不合可以离婚。这几条在当时的士大夫中极为少见。1902年，他与不缠足、能书画的黄仲玉结婚，婚礼上以演说代替闹洞房。
1902年，蔡元培在上海与人发起中国教育会，随后创办爱国学社和爱国女学。1904年，他与陶成章等人组织光复会，任会长，宗旨是推翻清朝统治。这一时期上海的革命团体中流行暗杀主张，蔡元培参与过秘密试制炸药的活动，爱国女学的化学课也曾被用来为革命做准备。1905年同盟会成立后，光复会的许多成员加入同盟会，蔡元培出任同盟会上海分会会长。
1907年，蔡元培赴德国留学，先在柏林学习德语，1908年进入莱比锡大学（Universität Leipzig），听哲学、心理学、美学和文明史等课程，直到辛亥革命爆发才回国。他后来提倡「以美育代宗教」，思想来源之一就是在莱比锡接触的德国美学和心理学。
首任教育总长
1912年1月，南京临时政府成立，蔡元培出任教育总长。他发表《对于新教育之意见》，提出军国民教育、实利主义教育、公民道德教育、世界观教育和美感教育五项并举；教育部随即废止小学读经，取消忠君、尊孔的教育宗旨。同年临时政府北迁，蔡元培在唐绍仪内阁中继续任教育总长，7月因不满袁世凯专权，随唐绍仪内阁辞职。
此后几年，他大部分时间在德国和法国。1915年起，他与李石曾、吴玉章等人在法国推动勤工俭学，组织华法教育会，帮助中国学生赴法半工半读。1916年底，北京政府任命蔡元培为北京大学校长。朋友中有人劝他不要去，认为北大腐败已深，去了反而损害声誉；也有人认为正因为如此才值得一试。蔡元培接受了任命。
兼容并包
蔡元培到任后做的第一件事是聘人。1917年1月，他聘请陈独秀任文科学长，《新青年》随之迁到北京；此后胡适、李大钊、钱玄同、刘半农、周作人、鲁迅（兼课）等人陆续到北大任教或讲课。同时，他也保留和聘用了辜鸿铭、刘师培、黄侃等旧学深厚、政治立场保守的学者，还请了二十四岁的梁漱溟讲印度哲学。
1919年3月，林纾在《公言报》发表公开信，指责北大教员「覆孔孟，铲伦常」。蔡元培写了一封长篇复信，阐明办学原则：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」；教员只要在校内讲授的学问站得住，校外的言行不必由学校负责。这就是后来被概括为「思想自由，兼容并包」八个字的出处。
除了用人，蔡元培还改革了学校的制度。他仿照德国大学设立评议会，由教授选举产生，议决学校的重要事务；各学系设教授会，由教授主持系务。他推动文理两科为主的学科调整，停办了部分与大学定位不符的科目，设立各种研究所，鼓励学生社团和校内刊物，支持进德会、音乐研究会、画法研究会等团体。1920年，北大首次招收女生旁听，同年秋季正式招收女生，这是中国公立大学男女同校的开始。
针对北大学生中流行的冶游、赌博风气，蔡元培在1918年发起进德会，会员分为三等：甲种会员约定不嫖、不赌、不娶妾；乙种会员在此之外再加不作官吏、不作议员两条；丙种会员再加不吸烟、不饮酒、不食肉三条。入会自愿，北大教职员和学生签名入会的有数百人。同一时期，他在北京神州学会演讲《以美育代宗教说》，主张以美感教育陶养情感，取代宗教在人心中的作用。1919年，北大废除文、理、法各科的「门」，改设学系，并开始实行选科制，学生可以在一定范围内自行选修课程。这些改革都以德国和美国大学的做法为参照，逐步把北大变成一所现代大学。
1920年底，蔡元培出国考察欧美各国的大学和学术机构，历时近一年。他出国后不久，夫人黄仲玉在北京病逝，他在国外得到消息，写下《祭亡妻黄仲玉》一文，自责多年奔走在外，未能照顾家庭。1923年，他与周峻结婚，周峻是他在爱国女学时的学生，擅长绘画。
五四前后
1919年5月4日，北京学生游行抗议巴黎和会上的山东问题，火烧曹汝霖住宅，三十余名学生被捕。蔡元培与各校校长奔走营救，被捕学生几天后获得保释。5月9日，蔡元培留下一则启事，辞去校长职务，离开北京，启事中引用了「杀君马者道旁儿」的典故，表示自己心力交瘁。北大师生和各界持续挽留，他在当年9月回到北大复职。
此后几年，北京政府欠薪严重，政局动荡，蔡元培屡次以辞职表达抗议。1923年1月，财政总长罗文干被捕一案中，教育总长彭允彝提议重新羁押罗文干，蔡元培认为这是干涉司法，发表声明辞职，随后出国。此后北大校务由蒋梦麟代理，蔡元培名义上的校长职务一直保留到1927年。
国民党元老
蔡元培是国民党的元老，1927年国民党分裂之际，他站在南京一方，参与了国民党中央监察委员会提议「清党」的会议，这一段经历另有专文讨论。南京国民政府成立后，他主持大学院，推行大学区制，试行一年多即告停止；1928年起任中央研究院院长，直到去世。中央研究院在他任内陆续设立物理、化学、工程、地质、天文、气象、历史语言、心理、社会科学、动植物等研究所，聘请丁文江、傅斯年等人主持实际工作。
1932年底，蔡元培与宋庆龄、杨杏佛、鲁迅等人发起中国民权保障同盟，营救被捕的政治犯。1933年6月，同盟总干事杨杏佛在上海遭暗杀，同盟停止活动。
1937年上海沦陷后，蔡元培移居香港，因年老多病，未能随中央研究院内迁。1940年3月5日，他在香港病逝，终年七十二岁，葬于香港仔华人永远坟场。
生平简表
- 1868年 生于浙江山阴。
- 1892年 中进士，入翰林院。
- 1898年 辞官回乡，任绍兴中西学堂监督。
- 1902年 在上海发起中国教育会，创办爱国学社、爱国女学。
- 1904年 组织光复会，任会长。
- 1907年 赴德国留学，后入莱比锡大学。
- 1912年 任南京临时政府教育总长，同年辞职。
- 1917年 1月就任北京大学校长。
- 1919年 复林纾书，阐明「兼容并包」；五四后一度辞职离京。
- 1923年 辞职出国。
- 1928年 任中央研究院院长。
- 1932年 发起中国民权保障同盟。
- 1940年 在香港去世。
