1907年8月底，年屆四十的蔡元培由柏林遷往萊比錫。學期開始后，在萊比錫大學哲學系注冊入學。有意思的是，他在學籍卡上所填寫的年齡為35歲，他可能覺得40歲不能入學了。他聽課并研究哲學、心理學、美學諸學科。在生活上，他開始了素食，“一直吃到民國十年”，盡管后來因腿疾在醫(yī)生勸告下恢復了肉食，但還是偏重素食。

辛亥革命爆發(fā)后的次月，蔡元培動身回國。這次留德前后四年，他與各方革命志士保持密切的書信聯(lián)系，除了求學之外，他還編著了《中國倫理學史》等一批學術(shù)書籍。

抵達上海后，蔡元培于12月7日回到杭州的家，探視夫人黃仲玉，子無忌、柏齡，女威廉。日記記載三個字：“返杭州?！?/p>

歸心似箭，為了家更為了革命事業(yè)。兩天后他又趕赴上海，隨后去南京。12月25日，孫中山由歐洲回抵上海。12月29日，蔡元培在南京出席臨時大總統(tǒng)選舉會議。候選人是孫中山、黎元洪和黃興3人。當時17省代表參選，每省1票，孫中山以16票當選中華民國首任臨時大總統(tǒng)，黃興得了1票（見《孫中山年譜長編》第604頁）。

開天辟地，辟地開天。1912年1月1日，中國歷史上第一個共和政權(quán)——中華民國宣告成立。孫中山就任臨時大總統(tǒng)。1月3日，蔡元培進入孫中山的內(nèi)閣，被任為中華民國第一任教育總長。最初孫中山提名章太炎為教育總長，因各省代表會中有不少反對者，因此改為提名蔡元培，由黃興向代表會說明，經(jīng)投票一致通過。蔡元培曾力辭，但不允。

民國初創(chuàng)，如何用人、用什么人是一個難題。1912年1月12日，臨時大總統(tǒng)孫中山給教育總長蔡元培有一封復信，收錄在《孫中山全集》第二卷中，其中主要談的是用人問題，孫中山的主張是“惟才能是稱，不問其黨與省也”，具體談到章太炎，他說那只是友誼上的小嫌隙，不能拿他跟“反對民國者”作比（見《孫中山全集》第二卷第19頁，中華書局1981年8月第1版）。在《蔡元培全集》第二卷附圖中，收錄了該信的手跡。

孫中山屬于意志非常之人，他曾對蔡元培說：“我不善處成功，而善處失?。挥?，我的精神愈煥發(fā)?！倍诒姸嗟慕B興籍辛亥志士中，若要“論資排輩”，那么蔡元培先生當然排在首位。然而，“蔡元培比起其他一些辛亥志士來，與孫中山的交往不能算是最密切的，他們之間的友誼既無洪波巨浪，也無傳奇色彩，用一句俗語來形容倒是很恰當?shù)模骸又坏缢　睂W者胡國樞在《孫中山與蔡元培的真摯友誼》一文中如是說（見《孫中山與浙江》一書第61頁，1986年8月第1版）。

后來袁世凱篡權(quán)，在北京就任臨時大總統(tǒng)之時，在就職典禮上，蔡元培代表孫中山致祝詞，希望袁世凱“為我中華民國造成鞏固之共和政體”（見高平叔撰著《蔡元培年譜長編》上卷第419頁，人民教育出版社1996年3月第1版）。世人大多沒想到，袁氏當國沒多久，他就做起了皇帝夢，把共和拋在了腦后，恢復了帝制，毀掉了共和。更沒想到的是，這個袁大頭上得急也倒得快，現(xiàn)在看去簡直就是一個山寨版皇帝。