婚禮按照蘇州地區民俗風情辦得簡樸、隆重、熱烈。身穿西裝的蔡元培在婚禮上即席演說，說明征婚條件：一、我年已五十七，且係三娶，所欲娶者為寡婦，或離婚之婦，或持獨身主義而非極端者，惟年齡須在30歲以上；二、我熟悉德文，略通法文，而英文則未嚐學好，故願娶一位長於英文的女子；三、我不信宗教，故不欲以宗教中人為妻；四、我嗜好美術，尤願與研究美術者為偶；五、我既辭去北京大學校長，即將去比利時或瑞士繼續求學，有誌願留學歐洲的女子，有所歡迎。再是，希望是原有相應認識者。恰巧，周峻（養浩）女士年三十三，原上海愛國女校畢業，曾改名為周怒清，有反清革命思想，學英文多年，非宗教中之人，亦嗜美術，油畫作品有相當水平，有誌遊學。介紹人徐仲可先生認為周峻是一位“才、學、識三者具備之閨秀也”。
這次的婚禮完全是現代文明式的。當時蔡元培到周峻下榻的賓館迎接周峻，之後兩人一起到蘇州留園拍攝了結婚照片。當時的蔡元培西裝革履，周峻身披白色的婚紗。蔡元培偕夫人新婚不到半月，7月20日攜次子無忌、長女威廉、三子柏齡、內侄黃紀霆及黃紀興在上海黃浦碼頭乘“波楚斯”號船赴歐洲考察。故蔡元培與周峻夫人是在赴歐遊船上度過新婚蜜月的，正如蔡元培後來為周夫人46歲生日所作賀詩中寫道的：“遂於蜜月裏，海上聽濤聲”，別有情趣。其間，北洋政府授權，蔡元培偕夫人遊說英倫，力促英國退出“庚款”，卓有成效。
蔡元培與周夫人都喜吟詩，時常聯句、唱和，生日必互贈賀詩，表達愛慕之情。如賀夫人周養浩50歲生日七律一首：“蛩驅相依十六年，耐勞嗜學尚依然，島居每恨圖書少，春至欣看花鳥妍。兒女承歡憑意匠，親朋話舊詡心田，一樽介壽山陰酒，萬壑千岩在眼前。”夫人周養浩擅長油畫，曾為蔡先生描摹全身，惟妙惟肖，確係神來之筆。蔡元培十分喜愛，專為此題詩：“我相遷流每刹那，隨人寫照各殊科。惟卿第一能知我，留取心痕永不磨。”周夫人亦有和作，其中有“天荒地老總不磨”一句，表達自己的心願。
1940年早春，73歲的蔡元培遭逢愛女蔡威廉死於難產的致命一擊。蔡威廉這位留洋歸國的藝術家，自和林文錚結婚後，一直致力於國立藝專的藝術教學工作，滿腹才華和理想尚未來得及施展和實現，就在昆明撒手人寰。她死得很慘，在咽下最後一口氣之前還用手在牆上反複疾書“國難，家難……”其撕心裂肺之狀令天地為之動容。白發人送走了黑發人，而白發人也將尋著女兒的背影飄然而去。
1940年3月3日早晨，蔡元培起身後到浴室去時，在浴室門邊，忽然感到一陣頭暈，失足摔倒，吐了一口鮮血。於是趕緊找來商務印書館的一位特約醫師朱惠康，朱醫生看過後未找出病源。這天晚上，他一宿都未睡好。第二天上午，朱醫生過來複診，認為可能是胃潰瘍，因為家裏人手不多，照料不便，因此建議送到養和醫院去診治。到了養和醫院，朱醫師又診斷可能是急性胃潰瘍，於是通過文學家許地山找來港大醫學院的英籍教授寇克博士，為蔡元培診治，並施手術。
由於輸血設備都在香港大學，蔡元培又被轉移到香港大學。輸血的過程中，蔡已經陷入昏迷狀態。輸完之後，他的手足開始緩緩活動，有時兩片嘴唇微微翕動，像要開口說話。
此後，蔡元培回到養和醫院，已是午夜以後。至四點多鍾，蔡元培的呼吸開始顯得很費力。六時左右，口中噓氣已經極為微弱。養和醫院院長李樹芬和寇克博士雖然先後來到，但到七點左右，兩位醫師都認為救治無望。九時過後，蔡元培噓出了最後一口微弱的氣息。這位教育家走完了他的一生，享年73歲。