蔡元培到了北大，覺得這種學(xué)風(fēng)、文風(fēng)有改變的必要，遂決心大加改革。1917年初，首先請(qǐng)陳獨(dú)秀為文科學(xué)長、復(fù)元瑮為理科學(xué)長、王建祖為法科學(xué)長（當(dāng)時(shí)北京大學(xué)分文、理、法等3科）。不久胡適從美國留學(xué)歸國，又被聘請(qǐng)為文科教授。他與陳獨(dú)秀等共同創(chuàng)辦刊物《新青年》，提倡新文化運(yùn)動(dòng)，向舊派開火。錢玄同又從而和之，劉半農(nóng)也搖旗吶喊，這是所謂新派。國文研究所（當(dāng)時(shí)還沒有設(shè)系，相當(dāng)于后來的中國文學(xué)系）也深受新文化運(yùn)動(dòng)的影響。學(xué)生方面亦創(chuàng)辦《新潮》雜志響應(yīng)《新青年》，聲勢(shì)十分浩大。于是姚仲實(shí)、陳石遺等不安于位；黃侃、劉師培也先后去職。北大學(xué)風(fēng)、文風(fēng)為之一變。這是新派對(duì)舊派交鋒的第一回合，結(jié)果是新派旗開得勝，舊派敗下陣來。

以當(dāng)時(shí)北京大學(xué)的文風(fēng)而論，大約可分為三派：第一派竭力提倡駢文，以黃侃、劉師培為代表。黃侃是章太炎的學(xué)生，他為文必效法酈道元、楊炫之，做詩必取法顏延年、謝靈運(yùn)，說“顏謝之術(shù)，乃五言之正軌”。他當(dāng)時(shí)在《中華新報(bào)》上發(fā)表的一些詩文，完全是模仿這四家。劉師培在舊中國文壇上頗擅盛名，他完全是一個(gè)復(fù)古主義者，為文好用古字，也寫駢文。第二派竭力提倡古文，以姚仲實(shí)、陳石遺為代表。姚氏是安徽桐城人，自以為文章正宗，更提倡桐城派古文。第三派則主張駢散不分，以為文章本來面目是純乎自然，只要說理暢通、描寫生動(dòng)，可以用散文，也不妨參用一些駢句。持這一派主張的人較多。

《新青年》雜志的前身是《青年雜志》，原來是一種極普通的學(xué)生讀物。后經(jīng)陳獨(dú)秀主編，始改為此名，宣傳馬克思主義，提倡新文化運(yùn)動(dòng)，遂成為文學(xué)革命的急先鋒。經(jīng)常撰稿的有魯迅、錢玄同、劉半農(nóng)、胡適等人。當(dāng)時(shí)與《新青年》對(duì)立的，在北大有《國故》，在南方有《學(xué)衡》，更有林琴南在上海利用《新申報(bào)》發(fā)表《蠡叟叢談》，向《新青年》進(jìn)行攻擊?！秶省芬耘f派學(xué)生為主體，辦得并不出色。教員中只有黃侃在課堂內(nèi)外對(duì)學(xué)生罵罵新派而已，但是他向不執(zhí)筆。劉師培寫了一些文章，但是他只談舊學(xué)，卻未還擊?！秾W(xué)衡》雜志出版較遲，以南京高等師范的柳詒謀、梅光迪、吳宓、胡先骕等為主體。他們代表封建文化，宣揚(yáng)所謂人文主義，用文言文來批評(píng)反駁，不是《新青年》對(duì)手。在《新青年》上寫文章的都是新文化運(yùn)動(dòng)的健將，積極采取攻勢(shì)，鋒芒銳利，猛厲無比。錢玄同也參加論戰(zhàn)，但以發(fā)表隨感錄與通信之類為主，大多短小精悍，像一把尖刀似地插中論敵要害。后來陳獨(dú)秀于1920年在北京新世界屋頂花園散發(fā)革命傳單，為段祺瑞軍閥政府所捕；胡適又分化出來，變成新文化運(yùn)動(dòng)的右翼，《新青年》不久就停辦了。

蔡元培的另一措施，是取消過去北大的分科制度，改設(shè)14個(gè)系，后增加到二十幾個(gè)系（數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地質(zhì)、生物、哲學(xué)、教育、法律、史學(xué)、政治、經(jīng)濟(jì)、中文、天文、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、東方文學(xué)、英文、法文、德文、俄文等），此外還有預(yù)科，圖書館主任是李大釗，均直接隸屬于校長及教務(wù)長之下，使北大成為一所現(xiàn)代綜合性大學(xué)。

蔡元培曾到德國、法國留學(xué)，受到歐洲大陸上自由研究風(fēng)氣的影響。所以他做北大校長，便提出“兼容并包”的政策，并做到“教育獨(dú)立，教授治?！?。只要在學(xué)術(shù)上有一定成就的，不管屬于何種派別，不管站在什么立場，都可以請(qǐng)來在同一學(xué)校講學(xué)。于是北大成了一個(gè)百家爭鳴的園地。在政治上極端反動(dòng)的辜鴻銘，也居然在講臺(tái)上高據(jù)一席，和政治上最先進(jìn)的李大釗、陳獨(dú)秀分庭抗禮。在哲學(xué)方面，許丹、梁漱溟講印度哲學(xué)，張頤講黑格爾哲學(xué)，馬敘倫講老莊哲學(xué)；胡適講中國哲學(xué)史，并宣揚(yáng)他從美國販來的實(shí)用主義哲學(xué)。北大教授和學(xué)生辦的刊物，如《每周評(píng)論》、《語絲》、《莽原》、《猛進(jìn)》、《現(xiàn)代評(píng)論》、《新生》……層出不窮。在同一學(xué)校里，甚至在同一座大樓的樓上樓下，便可以聽見兩位教授同時(shí)在唱對(duì)臺(tái)戲。

蔣夢(mèng)麟寫道：“保守派、維新派和激進(jìn)派，都同樣有機(jī)會(huì)爭一日之短長。背后拖著長辮，心里眷戀帝制的老先生與思想激進(jìn)的新人物并坐討論，同席笑謔。教室里、座談會(huì)上、社交場合里，到處討論著知識(shí)、文化、家庭、社會(huì)關(guān)系和政治制度等等問題?！?/p>

蔡元培開設(shè)新課程中最遭受外界批評(píng)的，是中國文學(xué)系里新設(shè)的戲曲小說和哲學(xué)系里新設(shè)的印度哲學(xué)兩課。在這以前，我國大學(xué)里還沒有開過這兩門功課。當(dāng)時(shí)上海的《時(shí)事新報(bào)》對(duì)于大學(xué)里開起戲曲課來，便冷嘲熱諷地加以攻擊。戲曲最初的教員是吳梅，后來是許之衡。印度哲學(xué)起初由許丹擔(dān)任，除了講佛家哲學(xué)以外，還講婆羅門及外道六師的哲學(xué)，不但一些“衛(wèi)道”的先生們反對(duì)，連正統(tǒng)派的佛教也表示不滿。許丹本屬于佛教密宗，不大愿意教外道哲學(xué)，教了一兩年，堅(jiān)決辭職不干了，隨后由梁漱溟繼續(xù)擔(dān)任。蔡元培也感到校內(nèi)外責(zé)難紛至沓來，不好應(yīng)付，所以在《北京大學(xué)月刊》發(fā)刊詞里加以解釋。

當(dāng)時(shí)北大的自由研究風(fēng)氣，是經(jīng)過一番斗爭而后樹立起來的。有人以五四運(yùn)動(dòng)以后我國學(xué)術(shù)界、思想界的混亂現(xiàn)象歸罪于北大，而蔡元培的“兼容并包”政策實(shí)為禍?zhǔn)?。這是不懂得歷史辯證法的妄議。如果沒有當(dāng)年五四運(yùn)動(dòng)以后百家爭鳴的盛況，就不會(huì)取得后來馬克思列寧主義的偉大勝利。五四運(yùn)動(dòng)時(shí)代北大自由研究風(fēng)氣的發(fā)達(dá)和兼容并收政策的實(shí)施，正是歷史發(fā)展上必不可少的一個(gè)階段。

1919年5月4日，偉大的五四運(yùn)動(dòng)爆發(fā)。北京大學(xué)等多所學(xué)校的學(xué)生在天安門前集會(huì)，羅家倫、江紹原、張廷濟(jì)為學(xué)生運(yùn)動(dòng)的3個(gè)代表。羅家倫起草了《北京學(xué)界全體宣言》，隨后舉行示威游行。軍警當(dāng)場逮捕學(xué)生。蔡元培、李大釗、陳獨(dú)秀、朱家驊、胡適、魯迅當(dāng)時(shí)為營救學(xué)生，不惜發(fā)動(dòng)全國工商界罷工罷市。北京學(xué)生的愛國運(yùn)動(dòng)，得到了各地青年學(xué)生和人民群眾的同情和支持。學(xué)生愛國運(yùn)動(dòng)的烈火迅速燃遍全國，發(fā)展成為全國性的反帝愛國運(yùn)動(dòng)。

1926年《京劇》評(píng)選“新中國柱石”十佳人選，蔡元培獲第一。

從1929年9月到1930年12月，蔡元培曾再次出任北京大學(xué)校長，只是時(shí)間并不太久。