蔡元培的六叔蔡铭恩，是蔡家读书登科第一人，在绍兴招徒授业，略有藏书。而蔡元培的科举道路，引路人就是其六叔。

他跟随六叔开始自由读书，并学做散文和骈体文。1890年考中贡士，1892年，进京补试殿试，此后又经过朝考，被点为翰林院庶吉士。1894年春，他再次赴京参加散馆考试，被授为翰林院编修，不满28岁的他已经达到了当时读书人羡慕的科举巅峰。

正当他踌躇满志，打算一展抱负时，中国在甲午战争中惨败，割地赔款的奇耻大辱，使这个踌躇满志的青年翰林，不得不重新思考问题，他开始接触新学。

他先后浏览了《日本新政考》《环游地球新录》《日本史略》《盛世危言》《读西学书法》等书，此时，站在传统文化厚实土壤上，遥望“西学新知”，别有洞天，他对新学新书产生了强烈的求知欲望。

当时中国国势日危，民族危亡，形势把他从功名仕途推上了寻求救国救民真理的道路。

他与维新派代表人物梁启超、谭嗣同关系密切，看到“百日维新”如春梦一场，他痛苦而清晰地感到：“康党所以失败，由于不先培养革新之人才，而欲以少数人弋取政变，排斥须旧，故不能不情见势绌。”由此，他看透了清政府的昏庸腐败。

1898年9月，而立之年的他，毅然弃官南下，回到绍兴老家。并应知府之邀，担任绍兴中西学堂总理，走上了教育救国之路。

堂堂翰林，居然做起了一校之长，这在绍兴城内引起了一番议论。但他心中最在乎的不是人们如何议论，而是要快速改变传统私塾教育唯经是读、唯经是尊的积习，把这所规模不大、学生不多的学校，真正办成于民族有益的学校。

他做的第一件事是聘任教员。在中学方面，他聘请国学根基深厚的教员，还聘请了史学、词学、蒙学等方面造诣较深的人才；在西学方面，他更是四处网罗懂西文的人士，聘为教员。

他克服了经费不足的困难，购置了一批实用书籍，创立了名为“养新书藏”的图书室，意为培养新式人才。他还亲手拟定《绍郡中西学堂借书略例》，规定没有条件进学堂读书的向学之人，也可以借阅书刊，无形中扩大了受教育的人群。

日后北大校长之一的蒋梦麟，就是当时这所学校的学生，他后来在《西湖》一书中这样评价学堂：“教的不但是我国旧学，而且还有西洋学科，这在中国教育史上还是一种新尝试。虽然先生解释的很粗浅，我总算开始接触西学了。”

他除了担任绍兴中西学堂校长外，还先后到杭州、上海等地，兴办新式学堂。1901年夏，34岁的他，就到上海代理澄衷学堂(现上海市澄衷高级中学)，出任首任校长；同年9月，他被聘为南洋公学经济特科班总教习。

1902年，他与蒋智由等，在上海创办了我国教育会，并出任会长；后来还创立爱国学社、爱国女学，都被推为总理。

1904年，他发起组建反清组织光复会，主编《俄事警闻》《警钟日报》，提倡民权，鼓吹革命；第二年他参加孙中山的中国同盟会，并任上海分会会长。

1906年，革命形势出现低潮，革命队伍内部又出现分裂，他失望之中返回绍兴。同年，清廷计划派翰林编修出国留学，他想利用这个机会去海外学习，便再次来到北京。

然而，由于经费欠缺，且大部分翰林又不愿去欧美留学，朝廷便改派留学日本。他不想去日本，便在译学馆暂时担任教授，讲授国文及西洋史。译学馆归属于1898年创办的京师大学堂，也是北京大学的前身。

后来他自己回忆说，这“是我在北大服务之第一次”。虽然他已经是知识界领袖人物，但他内心始终没有失去书生本色，“盖弟数年来，视百事皆无当意。所耿耿者，唯此游学一事耳。”他心中仍然期盼能够实现游学欧美的夙愿。

1907年6月，担任驻德国公使的孙宝琦，答应每月资助他三十两银子作学费；商务印书馆也同他签约，每月支付一百元编辑费。终于，39岁的他实现了夙愿，随孙宝琦一同前往德国，进入莱比锡大学学习。

学习期间，他没有选定某一专业攻读学位，而是任由兴趣和爱好自由听课。他主修的课程有哲学、历史、文学、美学、教育学，涉及到各个方面。

年近不惑，自己需要什么，他心里一清二楚。总之，只要不冲突的，他都尽力涉猎。用他自己的话说：“如果是时间上不相冲突，我感兴趣的课我都去听。”

他就像海绵渴望水一样，扎进莱比锡大学，疯狂勇猛地吸收知识。

因为他经常听美学、美术史、文学史的演讲，加之他被莱比锡的音乐和艺术大环境熏陶，他不知不觉地将心力集中在了美学上。

期间，他一边学习，一边兼作家庭教师，每月可得到一百马克的报酬。

从1907到1915年，他在旅欧留学期间，撰写了《世界观与人生观》《文明之消化》等论文，寄给商务印行的《东方杂志》《教育杂志》发表，还根据在德、法进修得到的新知识，结合国情编著了《哲学大纲》《伦理学原理》《中国伦理学史》《中学修身》《艺术谈概(欧洲美术小史)》等，全交由商务印书馆在上海出版。

黄炎培曾在《吾师蔡孑民先生哀悼辞》中回忆说：“蔡元培有一天对我说，救中国必定要从学术着手，世界学术以德国为最尊，我一定要去德国求学，所以要先去青岛学习德文。以四十之龄，仍有此坚定向学之心，殊为不易。更何况是曾为翰林，任过京官的进士老爷？”

留学年间，他还学过钢琴、提琴，看了大量的话剧、小歌剧，并且在朋友的影响下，改成了素食主义者。

他还深入到莱比锡的世界史与文明史研究所(这是由德国一个很有远见的历史学家兰普莱西创建的)，他想弄明白以德国为代表的西方文明的来龙去脉。

他先后五次到欧洲游历，希望自己是个巨大的氧气瓶，可以为将来回国实现教育救国的理想，积攒下足够的养分。

不过，在他留学德国的第五个年头，1911年，他的革命挚友孙中山，已经向腐朽的满清帝国扔出了炸弹。为了响应辛亥革命，他在陈其美去电催促下，取道西伯利亚回国。