自隋唐以來，特別到明清兩朝，科舉入仕幾乎是所有讀書人的人生道路。蔡元培也不例外。盡管他在1883年考中秀才后不再治舉子業(yè)，自由讀書，但他當(dāng)時畢竟還是一個傳統(tǒng)的讀書人，沒有也不可能逸出科舉入仕的道路。

與其他莘莘學(xué)子相比，蔡元培在科舉道路上雖稱不上少年得志，一舉成名，但還算順?biāo)臁?885年，在考中秀才兩年后，蔡元培第一次離開紹興城，隨六叔一道，前往杭州參加鄉(xiāng)試。鄉(xiāng)試分三場進行，第一場考四書文三篇，五言八韻詩一首，第二場考五經(jīng)文五篇，第三場考策問五道。蔡元培三場考卷的評語都不錯。第一場的評語是“首藝安章宅句，不落恒蹊；次跟定章旨，語無泛設(shè)”，文筆“充暢”，詩亦可。第二場的評語是“一律清順”, “引證宏博”。第三場的評語是“詞意整飭”。 但奈何僧多粥少，競爭激烈，蔡元培這次未能考中。據(jù)9月21日的《申報》所載，浙江參加本科鄉(xiāng)試的多達10600多人。對于這次考試競爭之激烈，蔡元培晚年談及此事，仍記憶猶新，他說，當(dāng)時的情景是“集萬余人于考場，偶有神經(jīng)錯亂，于試卷上亂寫情詩或漫畫雜事，甚而至于自殺的”  。1888年，蔡元培又到杭州參加過一次鄉(xiāng)試，但也未能考中。1889年，光緒皇帝親政舉行恩科，蔡元培即在這次恩科的鄉(xiāng)試中考中舉人。是科浙江省中式者共155人，蔡元培名列第23名。同科中除同學(xué)徐維則、王佐、童學(xué)琦外，還有張元濟、汪康年、汪大燮、胡道南等。蔡元培后來在從事文教活動中，與他們都有程度不同的聯(lián)系。

中舉后，蔡元培在科舉的道路上繼續(xù)攀登。1890年的早春二月，他與徐維則一道，北上京城，參加為光緒皇帝親政舉行的恩科會試，一舉告捷。據(jù)說，蔡元培此次會試中的，系幸得房師軍機章京王頌蔚和主考官、刑部尚書孫毓汶的鼎力推薦。王頌蔚閱蔡元培首場試卷不類八股文，即奇之，及閱二、三場卷，認為淵博無比，大為欣賞，“乃并三場存之，且為延譽”。 主考官孫毓汶也頗替蔡元培說話。蔡元培在試卷文中有“耳也者心之澤，躬之督也”一語，有考官便問：“躬督有來頭么？”孫則回答說：“這何必有來頭?！?nbsp; 結(jié)果，在本科錄取的327名貢士中，蔡元培列第80名。

按清代科舉制度，會試中式錄取貢士后，還需經(jīng)殿試合格，方能稱進士出身。貢士倘若丁憂或別的原因，不能參加本科殿試，可說明緣由告假，準(zhǔn)許在下科補試。蔡元培未參加本科殿試，其原因并非如過去有人所說的，怕所寫文章無人賞識，而是考慮到自己的書法不合要求，主動要求留待下科殿試。案當(dāng)時殿試首重書法，并以楷法端正莊雅者為上選。對此，蔡元培在《自寫年譜》中講得很清楚。他說：“因殿試朝考的名次均以字為標(biāo)準(zhǔn)，我自量寫得不好，留俟下科殿試，仍偕徐君出京?！?蔡元培的同鄉(xiāng)、監(jiān)察御史李慈銘在四月十三日（5月31日）的《郇學(xué)齋日記》中也說：“蔡進士來，沈進士（寶?。﹣恚瑑缮阅晟傥戳?xí)楷書，故不待復(fù)試而歸?！?/p>

在回家經(jīng)過三年的準(zhǔn)備后，1892年3月，蔡元培重到北京補行殿試。依清制，殿試分一、二、三甲：一甲三人，為狀元、榜眼、探花，賜進士及第；二甲若干人，賜進士出身；三甲若干人，賜同進士出身。進士經(jīng)過殿試取得出身后，還須再應(yīng)一次殿廷的考試，叫做朝考。然后再根據(jù)朝考的成績，結(jié)合殿試及復(fù)試的名次，分別授銜。除狀元授修撰，榜眼、探花授編修外，二、三甲進士最優(yōu)者授翰林院庶吉士，其余的分任各部主事、中書及知縣等職。蔡元培先在保和殿補復(fù)試，被列為第三等，接著參加殿試。清代殿試素來只重格式和書法，不重內(nèi)容。但蔡元培在《殿試策論對》中卻頗有一些新意。如在一道關(guān)于西藏歷史沿革及地理狀況的題目中，不少貢士面對試題膛目結(jié)舌，而蔡元培則如數(shù)家珍，指出“唐貞觀八年，吐蕃弄贊遣使來朝，是為通朝貢之始”，并詳述西藏的山川地理，表現(xiàn)出淵博的史地知識。在以何法治理國家問題上，蔡元培大膽提出“以儒學(xué)為天下大經(jīng)大本，而天網(wǎng)羅百家，以興庶績”。他說：“竊惟諸家之書，宗義不同，而觀其會通，百慮一致，相反而相成也。……臣伏愿皇上通萬方之略，致知一之微，采儒墨之善，撮名法之要，因陰陽之大順，因時為業(yè)，無所不宜。至于設(shè)官分職，各搴所長。習(xí)形法家言者，使之正方位，蠡華離。習(xí)名家言者，使之定考格，條家法。習(xí)農(nóng)家言者，使之錄民天，會國用。習(xí)兵家言者，使之經(jīng)五事，度九地?？凳屡d功，布同日進?！瓡w有中，御衡不迷。則我國家億萬年有道之長基此矣?！?nbsp; 這段策論初步反映了蔡元培海納百川、兼容并蓄的思想特色。

據(jù)蔡元培本人所說，他在殿試中既“沒有拘格式”，在中貢士后三年中“也并沒有習(xí)字”，他此次得以金榜題名，是因為得到了閱卷大臣工部左侍郎汪鳴鑾的賞識。有位閱卷大臣評論他的書法不合館閣體，汪鳴鑾則出來為之說話，稱他是學(xué)黃山谷的。結(jié)果，蔡元培被錄取為二甲第34名進士。本科二甲共132名。根據(jù)清制，補行殿試者，例不得入一甲。故蔡元培得列二甲，已是最好的結(jié)果。