蔡元培的早年經曆，注定了他一生與中國教育事業的因緣。蔡元培在清朝任職的部門是翰林院，它是清朝最高的文化機構。他雖然沒有達到“翰林院學士”的高度，但仍給在自家的門庭上掛上了“翰林”匾額。也許，這匾額在冥冥之中注定了蔡元培一生要從事文化教育事業。戊戌變法失敗後，蔡元培憤而辭官回鄉。受鄉紳徐樹蘭的邀請，蔡元培出任紹郡中西學堂總理。蔡元培從此開始了他的“教育救國”生涯。1901年，蔡元培出任上海南洋公學特班總教習。在他任職期間，一位學生誤將墨水瓶放到了一位守舊派教員的座位上，被他誣為“不敬師長”，學校沒有弄清事實，就無端開除了這位學生，引發了學生的罷課風潮。這是中國曆史上較早的學生風潮之一。風潮發生後，學校開除了參與風潮的全體學生，蔡元培毅然與學生一道辭職。為了安排這些學生，蔡元培決定自己開辦一所新的學校。為了籌款，蔡元培四處奔波。正當他為建立新學校奔忙時，自己的幼子卻不幸夭亡，他顧不得為兒子料理後事，卻“登輪而去”，繼續自己的籌款行程。在各方的大力支持下，新的“愛國學社”終於成立。
為了發展中國的教育事業，蔡元培還在上海發起成立了“中國教育會”，他被推薦為首任會長。教育會的宗旨是：“以教育中國男女青年，開發其智識，而增進其國家觀念，以為他日恢複國權之基礎為目的。”從這個宗旨中不難看出，“中國教育會”還是一個革命組織。“中國教育會”在傳播革命思想方麵發揮了重要作用。
南京臨時國民政府成立後，蔡元培出任首任教育總長。蔡元培任職教育部的時間雖然不長，但他對中國教育製度改革的影響卻是巨大的。蔡元培改革教育製度的首要目標就是教育宗旨。他廢除了清朝以“忠君”、“尊孔”為核心的教育宗旨，提出以“軍國民教育、實利教育、公民道德教育、美育和世界觀教育”為內容、“五育並舉”的教育宗旨。蔡元培還對清末的“癸卯學製”進行了大刀闊斧的改革：學堂改稱為學校，負責人改稱為校長；小學廢止讀經，實行男女同校；大學取消經科，並入文科，等等。這就是大部內容一直沿用到現在的“壬子癸醜學製”。
在中國人留學海外的曆史上，曾經有兩位“老學生”。一位是蔡和森烈士的母親葛健豪女士，她留學法國時已是54歲高齡。另一位就是蔡元培，他留學德國時的年齡是41歲。以進士出身而留學國外的，蔡元培恐怕是為數不多的幾人之一，進士身份留學歐美的，他可能是唯一的一個。蔡元培留學的地方，是曆史悠久的德國萊比錫大學。在萊比錫大學，蔡元培盡情地徜徉在西學的海洋裏。在校三年期間，他共聽課程四十多門，平均每個學期多達7門。在萊比錫大學，蔡元培接觸到了剛剛在歐洲興起的實驗心理學，並把它定為自己的主攻方向。實驗心理學的創始人馮特教授的課給蔡元培留下了深刻的印象，以至於在十多年後，蔡元培成為北京大學的校長後，他建立了中國第一個心理學實驗室，這就是中國心理學的開端。留學期間，他翻譯了德國哲學家泡爾生的《倫理學原理》，並撰寫了專著《中國倫理學史》。1913年，“二次革命”失敗後，蔡元培第二次出國。這一次，他來到了法國，從此開啟了中國人留法勤工儉學的濫筋。蔡元培旅居法國期間最主要的成就，就是發起成立了留法勤工儉學會和華法教育會。1915年，蔡元培與李石曾等人在巴黎正式成立留法勤工儉學會。1916年，蔡元培與法國學者共同發起成立了華法教育會，蔡元培任中方會長。這兩個組織的成立，對中國青年留學法國起到了巨大的推動作用。“五四”運動後，留學法國幾乎成了中國青年最熱切的願望，赴法留學則成為一股巨大的社會浪潮。到1921年的時候，留法學生達到了1700多人。我們現在回首曆史時發現，這股浪潮對於整個中國現代史的影響是難以估量的。赴法留學造就了一批傑出人才，其中許多人成為中國現代史上頂天立地的人物。這些人物，僅僅舉出幾個就足夠了：周恩來、鄧小平、聶榮臻、陳毅、李富春、陳延年……