鸦片战争后，腐败的满清政府与列强签订了一系列割地赔款丧权辱国的不平等条约，国人深感刻骨铭心的伤痛。分析中国屡败的原因在于武备不修，器物不如洋人，于是洋务运动兴起：敷铁道、开矿藏、购军舰、办水师。
到1894年中日甲午战争，清政府苦心经营十几年，耗巨资建成的北洋舰队被东夷小国打的全军覆没，接着又割让宝岛台湾、澎湖，赔款巨额，使中国财政元气大伤，又给帝国主义列强壮了贼胆，他们瓜分中国领土的野心更加膨胀。这样的奇耻大辱，给每一个中国人提出尖锐而迫切的问题：如何挽救祖国的威望？爱国的知识分子从惨痛的教训中觉悟到靠器物的变革救不了国，必须从制度上来一个革新，要涉及到国家政治体制的改革了。于是又1898年的戊戌变法维新，希望靠皇帝发布命令，实行政治、经济、军事、文化各方面的改革。但这样温和不彻底的改变，还没有实施就被顽固派镇压下去了，可见勤王的改善并非救国之道。清廷不足为，革命不可已。先烈们前仆后继，把制度改革推进到辛亥革命，推翻了两千多年的封建统治，赶走了皇帝。这在中国是翻天覆地的变化。
辛亥革命胜利后，中国的社会仍是动荡不安，封建专制势力不肯退出政治舞台，数千年的陈规陋习禁锢着人们的头脑，国民的思想窒息，生活麻木。面对这种状况，忧国忧民的知识精英们觉悟到必须启迪民智，唤醒民众自己站起来解除痛苦，改变中国的贫穷落后状态。于是办杂志，作思想鼓动；办学校，培养革新人才，从教育入手使我国转危为安。
真正唤起民众的是五四运动。以文学革命为先导的思想启蒙运动给波澜壮阔的五四爱国救亡运动奠定了思想和人才基础；轰轰烈烈的爱国救亡运动又将渐进的文学革命、思想启蒙为内容的新文化运动推向了高潮。
五四运动中学生领袖之一的许德珩曾回忆说：发动五四运动的主力是北京大学，而其精神上的指导者是蔡元培。
在蔡元培校长之前，北京大学的官僚积习很深。因受科举制度的影响，把上大学看成混资格、找出路的手段，许多学生对学习没有兴趣，只想年限一满得到毕业文凭，将来找出路谋取官位。无心读书，课外又无高尚的娱乐，便到校外竞不正当的消遣，于是北京大学声名狼藉，遭到社会上的非议。蔡元培上任伊始，首先要改变学生的观念，他明确指出：大学学生，当以研究为天职，不当以大学为升官发财之阶梯。这个观念，他曾反复强调，谆谆告诫。“大学为纯粹研究学问之机关，不可视为养成资格之所，亦不可视为贩卖知识之所。学者当有研究学问之兴趣，尤当养成学问家之人格。”要使这个观念牢固树立并付诸实践，蔡元培广延积学与热心的教员，认真教授，以提起学生研究学问的兴趣。
“思想自由，兼容并包”是蔡元培办北京大学的基本方针。他说，大学者，“囊括大典，网罗众家”之学府，为大学中研究高深学问，他“对于各家学说，依各国大学通例，循思想自由原则，兼容并包。”
“思想自由”是对人而言的，包括学术思想和政治信仰的自由，这是基本人权。蔡元培提倡怀疑的科学精神和实证的科学方法，允许学术研究自由，鼓励独立思考，鼓励创造性思维。“兼容并包”是对环境而言的，蔡元培网罗百家，旨在营造一种氛围，供人比较、选择，施展才华的空间。“兼容并包”方针贯彻于北大全方位多层次的治理整顿，在一年左右的时间里产生了明显的效果：当时有名望的学者、思想家都被吸引到北大来了，校内师生潜心研究学问，开展学术交流，思想活跃，气氛民主，形成群星灿烂的局面。
蔡元培罗致硕学名流，并把他们推到社会前台，成为时代、文化的领军人物。这里举陈独秀和胡适两个例子。
蔡元培来北大不到十天，就请来新文化运动的倡导者陈独秀任北大文科学长，并将陈独秀主编的、在全国青年中很有影响力的杂志《新青年》移到北京来办。
早在1915年，陈独秀在《新青年》杂志的创刊号上提出，“国人欲脱蒙昧时代，羞做浅化之民必须急起直追。”他要“与青年商榷修身治国之道。”他应聘老北大时，又请来“德（Democracy民主）”先生和“赛”（Science科学）先生。他认为国人不仅要学习掌握具体的近代科学技术，还要提高科学素养，挣脱有形无形的镣铐，摆脱愚昧、盲从和迷信，解放思想，扩大自由度；以严谨求实的科学态度和开拓创新的科学精神、科学方法处理一切事物。他倡扬民主，说“民主是人各有自主之权；绝无奴役他人的权利，亦绝无以奴自处之义务。”
蔡元培早在民初任教育总长时就提出以人权、民主、科学、自由、平等、博爱为价值标准；反对封建专制、迷信复古，提出启蒙才能救亡，保障人权才能确保国家主权。对于科学，蔡元培也有很多论述，他认为“民族的生存是以学术做基础的”，他说“中国科学落后而非智慧底下，故不应自暴自弃，而应该急起直追，力倡科学化。”所以，对于民主和科学的观念，蔡元培和陈独秀是英雄所见。
由于数千年专制统治和愚民政策，也由于文言文太深奥不易掌握，以致当时中国的文盲多达人口的90%，这大大阻碍了科学文化水平的提高。陈独秀向蔡元培推荐《新青年》杂志的撰稿人、宣传实验主义、自由主义，提倡白话文的胡适来北大任教。胡适从美国回来，就职北大，和陈独秀等共同提倡白话文，蔡元培积极支持，认为“新文学的内容和白话文的形式，有利于新思想的传播，有利于社会改革的进行。”他预言，“白话文必胜，文言文不废。”他称赞胡适“归学邃密、新知深沉。”经胡适介绍，北大又请到不少好教员。
北大的变化如春回大地，一股暖流也注入到社会。
第一次世界大战以德国战败结束。1919年1月18日，战胜国的协约各国在巴黎召开和会，中国是战胜国，也派了代表参加会议。
在巴黎和会上，日本要求把德国战前在我国山东省强占的一切权利全部转让给日本。在美、英、法帝国主义的默许怂恿下，竟将这个无理要求作为决议，明文规定在合约中。
1919年5月2日，北京政府的国务总理钱能训密电命令参加巴黎和会的我国代表，在合约上签字承诺日本的要求。蔡元培得知这一消息时，立即召集学生班长和代表开会，讲述了巴黎和会上帝国主义互相勾结、牺牲中国主权的阴谋，又召集全校教职员开会商议挽救办法。
5月3日，北京大学千余名学生召开大会，邀请在京的13所大专院校学生代表参加，商讨决定第二天举行学界大示威，反对中国代表在巴黎和约上签字。
5月4日，以北大为首的北京大专院校学生3000余人齐集天安门开大会，表示誓死收回青岛主权。不准中国代表在和约上签字。队伍出发前，教育总长傅增湘将警察厅不许学生集会游行的命令转告给蔡元培，要蔡召回学生，立即到教育部去商量善后办法。蔡回答说： “学生爱国运动，我不忍制止”。并拒绝去教育部。
愤怒的群众在天安门集会演说后，举行游行示威，队伍到达卖国贼曹汝霖的住地赵家楼，痛打了卖国贼章宗祥，并且火烧赵家楼。随之大队军警赶来镇压，当场逮捕了学生32人（其中有20人是北大学生）。当晚，同学们在北大三院礼堂开会商讨对策。蔡元培出席会议，他走上讲台，对同学们说：“你们今天所做的事情我全知道了，我寄以相当的同情。……现在不是你们学生的问题，是学校的问题，不仅是学校的问题，是国家的问题。被捕学生，我去保出来。我是一校之长，自当尽营救学生之责。关于善后处理事宜，也有我来办理……”
北京政府的教育部在5月4日用特切实通令各校：“对学生要各尽管理之责，有不遵约束者，应立即开除，不得姑宽。”5日晨又明令各校校长：“查明为首滋事的学生一律开除。”蔡元培不顾高压，在《北京大学日刊》登出《校长启事》：“为要求释放被拘同学，鄙人愿负完全责任。”5日以后，蔡元培邀集13所大专学校的校长，成立校长团，多次在北大开会商讨营救办法，校长们纷纷表示：“市民的爱国行动，不可让少数被捕的学生负责。应该由各校校长来负责。我们校长来待罪。”蔡元培则表示：“我愿以我一人抵罪，以我的身家性命，也要换回被捕的学生。”有人劝蔡元培：“当心危及先生。”蔡笑而答：“如危及身体而保全大学，也无所不可。”
5月5、6日两天，蔡元培与校长团、与学生代表开会三次；跑总统府、跑国务院，总统徐世昌、总理钱能训都不接见；教育部跑了两次，最后教育总长傅增湘允许向钱能训总理去商洽；警察厅跑了三次，表示愿以自身抵罪，要求释放学生。6日晚，蔡与警察总监吴炳湘争辩良久，给吴炳湘分析形势，晓之以理：“现在全国各界纷纷来电，强烈要求释放被捕的学生；在北京，许多社会名流都要求释放学生；国民外交委员会的委员长汪大燮、委员林长民、王宠惠等也具呈保释，明天是五七国耻纪念日，北京学生机社会各界正在筹备召开大规模的国民大会，你不放人，形势会酿成激变。”吴炳湘便以“学生明日起一律上课，不准参加国民大会”为条件答应7日上午释放被捕学生。
5月7日10时许，蔡元培与北大教职员、学生列队欢迎被捕学生释放回校，他含泪强笑，安慰学生，勉励学生好好上课，“读书不忘救国，救国不忘读书。”
这时北洋政府拟发布命令，“查办北大校长，将已释放的学生送法庭惩办。”蔡元培告诫学生，要以学业为重，坚持冷静态度。他自己则辞职离京。
蔡元培决心引咎辞职，“若政府先下令免我职，恐引起学生骚动。他一面要保全学生，一面又不便政府为难。但为了营救被捕学生，要尽校长的职责，非各学生一律安宁无事，绝不放手。”
待5月7日被捕学生全部被释放后，蔡元培于5月8日向大总统和教育总长提交早已准备好的辞呈，晚11点把自己在校的东西全部搬出，9日清早便乘车离京南下了。
蔡元培镇定而坚韧，把责任揽在自己身上，把危险引向自己头上。保护学生，保全学校，尽量化解学生和政府间的对立情绪，缓和矛盾，维持社会安定，把损失减到最小。
军阀政府以为，蔡元培辞职离京，学生当无能为，五四运动就结束了。不料爱国学生运动继续且更加深入地发展，除了要求政府不在合约上签字和惩办卖国贼之外，又增加了一项内容：挽留蔡校长回北大。全国民众，包括学界、工商界在运动中认清了军阀政府的颟顸无能，认清了它与帝国主义沆瀣一气、出卖中国主权的真面目，认清挽蔡不仅是个人去留的问题，而是维护大学尊严、承认学生运动的正义性的问题。
与此同时，在法国留学的学生（也有华工），也组织敢死队，包围我国的全权代表，要求不在合约上签字。
政府知众怒难犯，不得不让步，遂于6月10日罢免曹汝霖、章宗祥、陆宗舆三个卖国贼，6月28日决定拒绝在巴黎和约上签字。
近百年来中国外交史上空前的、维护民族尊严、维护领土完整的运动取得了彻底的胜利！
北大，是新文化运动的中心和五四运动的策源地，是我国最早传播马克思主义的真谛。鲁迅曾说：“北大是常为新的、改进运动的先锋，要使中国向着好的、往上的道路走。”我们今天还应时时想着自己的思想、行动、目光是不是在使中国向着好的、往上的道路走。（北京大学委员会 陈诗闻）
