蔡元培主持教育新政策的制定，修订教育部的学制方案，主持《大学令》和《中学令》的起草和审议。这是中国教育史上最初的，也是最壮观的改革，颁布的《普通教育暂行办法》中强调要把中学和大学建设成健全国民的新型学校，并明文规定女子拥有和男子平等的受教育权利，提倡男女同校。
蔡元培对全国各省知名高等学堂实地考察后，发觉各省的学校教学水平良莠不齐，学习科目各式各样，教授方法也是千奇百怪，造成了毕业生进入大学后，难以跟上大学的进度。为解决这一现象，蔡元培将各省的高等学堂停办，在各个大学设立预科班，这样就能为那些基础差的大学生提供补习的场所，确保为大学输送符合标准的人才。
蔡元培也发现，国内的高等师范学校所设立的课程非常落伍，由此培养出的教师，根本不能胜任新时代的教学任务。他大胆停办这类学校，参考德国的经验，在大学设立教育学给学生研修，考试合格者就可以担任教师，这样不但能解决师资来源，而且培养出来的人才综合素质会更高。如此一来，就更加凸显了大学在整个人才培育链中的作用，而这就更迫切需要打造出一流的大学来。蔡元培十分明确大学对社会的作用，大学是为当地培养和输送人才的，等于是为社会打造智囊团的基地，大学还能为整个社会创造尖端的学术知识，是带动整个社会发展的核心力量。因此，蔡元培把京师大学堂改为北京大学，在南京、成都、广州等大城市也都兴建了一所大学。
蔡元培的教育改革刚取得了一定成效，袁世凯的独断专行就显现了出来。蔡元培在与宋教仁等人密谈后，他与同盟会的全体成员以辞职表示抗议。1912年7月，蔡元培亲自前往总统府，递上辞呈。袁世凯假惺惺地“代表四万万人”表示挽留，可蔡元培却果断地回答：“元培亦对四万万人之代表而辞职。”之后头也不回地走出总统府。
第七节 再度赴欧，德、法之旅
从北洋政府净身而出的蔡元培，决定再去德国游学，希望能再学些国外的先进教育理念，破解自己在教育改革中所遇到的难题。当初他担任教育总长时，莱比锡大学的兰普莱西教授曾来信，希望能派几名留学生前往文明史与世界史研究所参与研究。可是没等人选确定，蔡元培就辞职了。经过仔细思索，他决定自己去德国。正好他的同事顾孟余也想去。于是蔡元培给接任教育总长的范源濂写信，希望政府能将这两名公费名额分配给他们两人。
1912年9月，蔡元培带着妻子和儿女登上了前往德国的旅途，前往文明史与世界史研究所，协助兰普莱西教授从事研究工作。兰普莱西要求他们提供有关中国文明史的历史资料，蔡元培欣然提笔撰写中文稿，再由顾孟余翻译成德文，两人配合愉快，得到兰普莱西教授的称赞。同时，蔡元培又在莱比锡大学继续当留学生，深入学习各种科目，特别向学校管理层讨教学校管理的经验和办法。
就在他们在德国研究学术之际，国内突然传来宋教仁被刺身亡的消息。蔡元培两人立刻返回祖国。抵达大连时，表弟蔡国亲前来接车，劝蔡元培不要去上海，现在孙中山已和袁世凯决裂，眼看就要发生内战，他既已出国，就在外面躲避乱局吧。可蔡元培义无反顾地去了上海。
最终，孙中山、黄兴等革命党人讨袁失败，流亡海外。支持孙中山的蔡元培为避难，只好又带着家眷远赴法国。
在法国，蔡元培除了学习法语，还对《红楼梦》研究产生了浓厚兴趣，并总结百家精髓，写成《石头记索隐》。他还综合自己在德、法学到的西方知识，结合对中国的文化理解，编写了《哲学大纲》《欧洲美术小史》等著作。虽然身在异乡，他还和李石曾共同筹办《学风》杂志，大力提倡国内学子学习西方文化。
听说国内有不少青年想留学欧洲，但多数都苦于无经费，无法实现留学梦。蔡元培与李石曾商量，最终决定组织成立留法勤工俭学会，这样就能帮助更多渴望海外留学的学子来到法国。后来，周恩来、邓小平等不少人先后在法国顺利留学，都得益于这个学会的帮助。
第一次世界大战爆发，中国为支援抗战，委派数千名工人到法国后方工作。蔡元培认为，这些人来到法国这个世界瞩目的文艺圣地，只是来工作就可惜了，他希望这些工人能在工作之余抽空学习西方先进的科学和文化。蔡元培与管理方进行洽谈，最终决定在巴黎开办华工学校，还编写了中国现代最早的成人教育的教科书《华工学校讲义》，亲自为华工们授课。
1916年10月2日，蔡元培突然收到范源濂发来的电报。原来，袁世凯已在两个多月前逝世，黎元洪成了北洋政府的掌管人，孙中山他们也已回国。而今，作为中华民国教育总长的范源濂，满怀热情地聘请蔡元培回国担任北京大学校长。
看到这封电报，蔡元培可谓是百感交集。他认为这是一个好机会，他研究治学多年，游学德、法，学到了不少西方的先进知识和办学理念，如今有了一个实践的地方，而且国内的政治环境也有所改变，推行教育改革应该是顺水推舟的事了。蔡元培欣然启程，于同年11月8日抵达上海。他是带着满怀希望的喜悦心情回来的，在船上远远望见中国海港，蔡元培激动不已。
第八节 执掌北大，最璀璨的人生篇章
事实上，范源濂如此舍近求远地请蔡元培回国担任北京大学校长，是因为此时的北大已成了谁也不敢碰的烫手山芋，在过去的五年时间里，北大已经相继更换了五位校长。聘请蔡元培，可以说是范源濂无可奈何之举，也是最后的绝招。当初范源濂与蔡元培在袁世凯手下共事，两人虽有过意见分歧，他最后还是被蔡元培的能力和眼界折服。就因这份同事情谊，蔡元培同样将范源濂当成了他实践西方治学理念的坚强后盾。
尽管有亲朋好友反对蔡元培担任北大校长，他还是将荣辱、利益等问题放下，满怀信念地勇敢跨出了这一步。也就是这关键的一步，掀开了他个人最璀璨的人生篇章，开创了中国教育史上最绚丽的景象。
改革，该如何改？此时的北大臭名远扬，是一个学术空气稀薄，教员无心教学，学生只知求官，终日以赌博嫖妓为乐的“官僚园”。
曾为儒家门徒的蔡元培以身作则，踏入校园与学校教职员会面的第一刻，他就摘下礼帽，对各位还礼，以此表示，从此的北京大学，不再沿袭过去的腐败制度。
蔡元培很清楚北大腐败的根源，在当天的开学典礼上发表《就任北京大学校长之演说》时，给学生提了三大忠告，还痛批了北大教员的思想，让他们明白，学校是一个精研学问的地方，而不是颁发文凭的机构，更不是升官发财的便捷渠道。
在学校管理方面，蔡元培大胆提出了教授治校。他组建评议会，但凡今后学校的重要大事都要通过评议会讨论确认后，方可实施；杜绝学校教员攀附权贵的不良风气，让学校管理实现民主自由。
蔡元培还将自主的理念注入学生的学习中，设法提升学生的学习积极性。效仿欧美各地知名大学的做法，废除“学年制”，采用“选修制”，学生修满一定的学分即可毕业。为更适合当下社会的需求，蔡元培提倡“学术分开，文理通科”，废除学长，设立系主任，到1919年，北京大学设立了文、理、法三个大类，共包含有14个系。
蔡元培还提出以美育代替宗教，重视学生的美学教育，亲自担任美学的教授工作，引导学生明白什么是美，懂得审美。为了让学生有健康的体魄，蔡元培在校内兴建操场，设立体操部，规定所有学生必须参加体操训练。
1922年，北京大学成立了各个学科的研究所，这是蔡元培为了推动学术进步而采取的措施。为此，他还兴建学校图书馆，多方筹钱，为图书馆购买新书，以满足研究所的研究需要和学生阅读的需求。
在纠正学风方面，蔡元培采取疏导与堵截两种办法，自发成立“进德会”，要求会员严格遵守不嫖、不赌、不纳妾等基本戒条。并且还在学校不定期举办音乐会，召开体育运动会，提倡学生成立自治会，在校园内实行学生自治，让学生们不再空虚无聊，无所事事。慢慢地，学生打麻将、吃花酒的不良行为消失了，取而代之的是专心研究学问的越来越多，北大校园中四处洋溢着良好的学风。
要成为一所优质的中国高等学府，就北大目前的教师队伍是远远不够的。蔡元培以“学术自由，兼容并包”的理念，不管遇到多大的阻碍，都决心整顿教师队伍。对于那些没有真实才学，甚至道德沦丧的败类，不管他有什么靠山和背景，都一律解聘。然后在国内外聘请学有所成、富有声望的专家来学校执教。
蔡元培请教授，只看对方的学术成果，从不顾及他的国籍、资历、年龄、思想倾向等问题，由此酿出了不少教育界的轰动新闻。
北京大学实行学制改革后，蔡元培一直在斟酌到底由谁来担任文科学长。汤尔和推荐陈独秀，于是蔡元培就以三顾茅庐的虔诚，将这位思想新锐、通晓多国语言的晚清秀才请到北大来，担任文科学长。
梁漱溟来到北大更为传奇。24岁的梁漱溟考北大落榜，却被蔡元培看中了他发表的关于研究古印度哲学的论文，认为此人非常有天赋，就破格让这个当不成北大学生的年轻人担任印度哲学的教授。
当时北大的客座教授也不少。1919年5月起，哲学家杜威远赴重洋，诚得蔡元培的邀请，在北大进行为期两年的讲学，包括哲学家罗素和杜里舒、文学家泰戈尔等相继来校讲学。1922年，苏联的盲人诗人爱罗先珂来到北京，蔡元培也毅然请他来北大教授世界语。