徐悲鴻回到上海後，立即來到辛家花園拜訪康有為。康有為對他的歸來表示高興，並感謝他送來的禮物？幾本精製的畫冊。
康有為看了悲鴻在日本的作品，大為讚賞，說：“你很有見識，也大有發展。我們中國有許多好東西，如古代的四大發明，現在都被外國人學去了，而且用法很好，甚至超過了我們。我們的國家要想富強，要想昌盛，也需要學習外國的好東西，不論是東洋的還是西洋的，我們都應該研究、學習。”
徐悲鴻很讚同康有為的見解，並對康有為說起他打算去巴黎學習美術、考察西洋畫的想法。康有為說：
“現在歐洲戰爭打得正凶，目前最好不要去法國，我建議你去北京。一方麵北京是我國的文化古都，這對你研究我國古代繪畫藝術，接觸更多的名人，吸收古代和當代名家的長處會大有益處；另一方麵，你還可以繼續做準備，一旦戰爭停止，你便立即申請去歐洲深造，提高自己……”康有為囑咐悲鴻：“如果你真去北京，走時我給你寫幾封信，到那兒之後你就去找我的朋友，他們會全力幫助你的。”
徐悲鴻很感謝康有為的指點，決心先到北京謀求發展。
1917年12月，徐悲鴻和蔣碧薇踏上從上海到塘沽的輪船。為了節省路費，悲鴻買的是三等艙的船票。三等艙的乘客大部分是貧苦的勞動人民和落魄的知識分子，船艙裏燈光暗淡，燈霧繚繞，乘客坐著、靠著，東倒西歪，這對於在貧困和流浪中長大的悲鴻來說是可以泰然處之的，可這對出身富裕家庭的蔣碧薇來說，卻覺得很難堪，有失體麵，她心裏委曲得很，氣呼呼地衝悲鴻嚷道：
“就是你，放著頭等艙不坐，非得在這三等艙裏擠。你看看，這都是些什麼人？渾身一股子味，難聞死了。我和他們在一起算什麼？”
徐悲鴻生氣地說：“他們怎麼了？他們也是人。和他們在一起有什麼不行？我就是願意和這些勞苦大眾待在一起！”
“你……”碧薇流著眼淚說：“我連父母都拋下了，可你……”
徐悲鴻不再理會她，隻是不停地在速寫本上畫著。他把對勞動人民的感情都融入繪畫裏，創作出一幅幅樸實、憨厚、正義的勞動者圖畫。碧薇望著他那專注的神情，又一次感受到，悲鴻隻愛藝術，並不真正愛她。她實在不能理解：為什麼悲鴻能拿數以百計的錢去購買藝術品，卻不願多拿幾十元為她買張頭等艙的船票？生活中的陰影在她的心中繼續加大、加深，使她感到無限的憂傷和哀怨。一路上，碧薇不願和悲鴻多說一句話，總是一個人靜靜地坐著。
經過幾天的顛簸，他們來到了北京。
徐悲鴻先住在東城方中巷。他安頓好妻子，就帶著康有為的親筆信和自己的幾幅作品去拜見羅癭公。羅癭公是康有為的大弟子，在北京頗有名氣。羅癭公看了悲鴻的作品，非常驚喜，當即給教育部長傅增湘寫了一封措辭懇切的推薦信，盛讚徐悲鴻是個不可多得的人才，希望教育部在派遣出國留學生時，能讓悲鴻去法國深造。
第二天，徐悲鴻乘車去教育部找傅增湘先生。傅增湘是四川人，他中等身材，體態瘦削，一看便知是個讀書人。他讀了羅癭公的推薦信後，態度和藹地說：
“能不能看看你的作品？”
悲鴻連忙將帶來的幾幅素描、圖畫、水彩等作品展示給傅先生。傅先生看後十分高興，誇獎他是一位很有發展前途的畫家。
傅先生熱情地對悲鴻說：“可惜現在歐洲戰爭沒有停止，你再耐心等等，如果將來派留學生去法國，我一定會首先考慮你的。”
聽了傅增湘的話，徐悲鴻放心了。
在北京等待出國留學的日子裏，徐悲鴻結識了北京文化界的華林。華先生經常為北京的報刊撰寫文章，文筆鋒利。在他的引見下，徐悲鴻有幸與北京大學校長蔡元培相識，並結下深厚的友誼。
一日，徐悲鴻在羅癭公陪同下，去蔡公館拜訪蔡元培先生。蔡先生見悲鴻來訪，非常驚喜。他把徐悲鴻請進客廳，接過悲鴻遞來的畫讚不絕口：“悲鴻先生才氣橫溢，可謂難得之才。我國近四萬萬同胞中，有很多智謀出眾的人，他們還不為世人所知，徐先生就是其中的一個啊！”羅癭公點頭稱是。
三人談古論今，很是融洽。在談到中國畫的傳統藝術風格時，蔡元培先生說：“徐先生，你的大作，我親眼見到的不多，但感覺很好。特別是你畫的奔馬，灑脫、有力，很能鼓舞士氣。徐先生，你為什麼對馬這麼有興趣呢？”
“蔡先生，你真是太過獎了。我的畫還很不成熟，以後還要請蔡先生多指教。”悲鴻說，“馬是農民的重要工具，與人們的生產、生活有著密切的關係，並且馬是勇往直前的象征。”
蔡元培連聲稱讚：“好，你說得真好！正因為你有這樣的思想感情，才能畫出富有人的奮鬥精神的奔馬。”
蔡先生是一位愛才的前輩，他看到悲鴻年輕有為，生氣勃勃，就聘請徐悲鴻擔任北京大學畫法研究會導師。
年輕的徐悲鴻接受了蔡元培的聘書，暫時在北京居住下來。
北京是一座有著幾千年燦爛文化的古都，紅色的宮牆、雄偉的宮殿、高大的鬆柏，都強烈震撼著徐悲鴻的心靈。他徜徉在北京街頭，用心去感受勞動人民智慧的光芒，吮吸中國古代文化的氣息。在故宮博物院，悲鴻看到了大量的古代文物，如古代繪畫、陶瓷、青銅器、玉器等，開闊了他的眼界，提高了他的欣賞水平。
徐悲鴻在北京大學工作後，除指導“畫法研究會”的學生作畫外，還給他們講授繪畫理論。當時，北京的知識界十分活躍，《新青年》、《每周評論》等進步刊物，對封建思想展開猛烈的抨擊，傳播著民主主義的思想和文化，徐悲鴻受到深刻的影響。在講學中，他針對畫壇盲目襲古的弊端，一針見血地指出：“古法之佳者導之，垂絕者繼之，不佳者改之，未者增之，西方繪畫之可采者融之。”他從寫實的角度對當時的人物畫提出了批評，指出：寫人不準，少法度，指少一節，臂腿如直筒，身不能轉，頭不能仰而側視，手不能向畫麵而伸……此尚不改正不求進，尚成何學？既改正又求進，複何必雲皈依何家派耶？這些針對時弊的論點，對當時的美術界猶如一枚炸彈，起到了振聾發聵的作用。
蔡元培校長聽了徐悲鴻的講演，很是讚賞。他立刻通知《北京大學日刊》主編徐寶璜教授，盡快把徐悲鴻的新思想發表在《北京大學日刊》上。於是，在1918年5月23日、24日、25日的《北京大學日刊》上，連載了悲鴻的講演稿。
文章發表後，在北京大學引起轟動，也受到保守主義者的評擊。但悲鴻的卓見卻得到了廣大青年和主張革新的人士的支持。著名詩人陳散原之子陳師曾就十分讚賞他的觀點。陳師曾也在北京大學畫法研究會任導師，他經常和悲鴻在一起談畫，也時常和他一同到故宮博物館去欣賞古代名作。
有一次，他們領學生來到故宮，在宋代畫家範寬的傑作《溪山行旅圖》前站住。
“你們看”，悲鴻指著範寬的《溪山行旅圖》對學生們說，“宋代畫家都是刻意寫實的，非常重視神似。範寬住在太華，那裏有雄偉的高山，所以他的畫多是層巒疊嶂。這足以說明一個人的作品之所以能有真情實感，必須是有真實感受，這樣才能讓別人感動。”
陳師曾在一旁點頭稱是。徐悲鴻興致勃勃地說：“我覺得唐代的一些畫家，像吳道子、曹霸、王維等，他們的作品雖然沒有流傳下來，但一定是美妙無比的。因為當時的人們在談論他們的作品時，都是極為稱頌的。如杜甫稱讚曹霸的畫馬‘一洗萬古凡空馬’；蘇東坡稱讚王維‘吾於維也斂衽無間言’，至於吳道子，蘇東坡尊之為‘畫聖’。王維多才多藝，他的作品是畫中有詩，詩中有畫，讓人陶醉……”
徐悲鴻侃侃而談，情緒高漲，眉宇間浮現出真誠的喜悅。他麵對聚精會神的學生，激動地說：
“我最討厭董其昌和四王（指清代畫家王時敏、王鑒、王原邦、王□）山水。董其昌是個大官僚，他借著自己的地位，建立了一種不好的畫風，那就是畫家可以不懂寫生，不師法造化，但不可不識古代畫家的畫風和派別。董其昌不僅以地位傲人，而且以富厚自驕，他既是大官僚、大地主，又是一個大收藏家，但他的畫隻能是投機取巧的末流文人畫。四王山水也一樣，隻是閣體的八股山水，毫無生氣。可至今還有些人很信奉他們，真是不可思議啊！”悲鴻的言談中，透出他對權勢的鄙夷。
陳師曾笑著接話說：“你的評論和你的為人一樣，真可謂愛憎分明。可是，要想清除陋習，開一代新風，談何容易啊！”
徐悲鴻自信地說：“雖然我們還年輕，但開一代新風的責任正落在我們青年人的肩上。中國畫自明朝末年以來，便處在這種毫無生氣、陳陳相因的積習中，這其間雖有少數優秀畫家出現，但不能扭轉局麵，整個畫界還都是守舊派占上風，思想和筆墨都十分僵化。時代在不斷地向前推進，藝術也應該隨著時代的發展而發展，絕不能故步自封，複古守舊。我覺得，現在的中國畫如果能在古代繪畫的傳統上，再吸取一些西方繪畫的優秀技法，用來豐富和發展我國的民族繪畫，一定會大有成效的。這就需要我們青年人去努力。所以，我很希望有機會能到歐洲去學習學習。”