5月17日夜，蔡元培到了上海。18日上午他與來訪的蔣夢麟、黃炎培、沈恩孚等人面議良久，具體的商談內容沒有直接資料，但此後，蔡元培的態度顯然有所鬆動。
這可由他20日復北洋當局電報爲證：“奉大總統指令慰留，不勝愧悚……政府果曲諒學生愛國愚誠，寬其既往”，那麼“元培亦何敢不勉任維持，共圖補救”。
電文表明，蔡元培實際上是“有條件的”接受了當局的“慰留”，願意回校“維持、補救”。
數日後黃炎培、蔣夢麟致胡適信亦可作旁證：“回校復職事，孑公已允。此事若不另生枝節，大學可望回覆原狀。”
但世事難料，枝節還偏偏還是生出來了。蔡元培於5月21日到達杭州，很快就洞悉北洋當局“留他是假，去他是真”，故他於26日覆電當局：“臥病故鄉，未能北上”，這就意味着拒絕了當局的“慰留”。
6月6日，北洋當局也終於失去了耐心，撕下了虛情“留蔡”的面具，發佈大總統令宣佈由“胡仁源署北京大學校長”。
此令發出，師生的怒火再次噴發，社會各界的反應也愈加強烈，整個運動呈現出激烈的對抗狀態。與此同時，各界勸蔡“回職”的函電也紛紛發到蔡元培手裡，許多機構和團體先後派代表到杭州面陳“挽蔡”誠意。
在運動不斷升級、“挽蔡”呼聲不斷高漲的情況下，蔡元培出於激憤於15日撰《不願再任北京大學校長的宣言》，向各界宣示拒絕復職的理由：“我絕對不能再做那政府任命的校長”，因爲那是“半官僚的性質”；“我絕對不能再做不自由的大學校長”，因爲“思想自由，是世界各國大學的通例”；“我絕對不能再到北京的學校任校長”，因爲“北京是個臭蟲窠”。
內容上看，《宣言》無異於一篇檄文，表明了蔡元培對北洋政府決絕的態度，似乎也表明了他不回北大的決心。
這份宣言由於言辭激烈，被其弟蔡元康壓下未能發表。
蔡元康隨後以自己的名義在《申報》刊出啓事，稱：家兄患病，遵醫囑屏絕外緣，俾得靜養云云。
這樣，就爲蔡元培爭取到了些許相對寧靜的“世外”生活的時間。
在這段時間裡，蔡元培終於實現了他很長時間以來的宿願，出版李慈銘《越縵堂日記》。
李慈銘（1830年～1894年），初名模，字式侯，後改今名，字愛伯，號蓴客，室名越縵堂，晚年自署“越縵老人”。會稽（今浙江紹興）西郭霞川村人。
自幼聰穎，勤思好學，博覽羣書，十二三歲即工詩韻，深受漢學大師、學正吳晴舫器重，有“越中俊才”之稱。
一生仕途卻極不得意，十一次參加南北鄉試，無不落第而歸。咸豐九年（1859）北遊京城，欲捐資爲戶部郎中，不料爲人欺哄，喪失攜資，落魄京師，其母因此變賣田產以遂其志，而家道由此中落。
同治九年（1870），41歲終於中舉。光緒六年（1880），51歲始中進士。官至山西道監察御史。“數上封事，不避權要。日記四十餘年不斷，讀書心得無不收錄。學識淵博，承乾嘉漢學之餘緒，治經學、史學，蔚然可觀。長於駢文，被稱爲‘舊文學的殿軍’”。
所著《越縵堂日記》，內容涉及經史、紀事、讀書記、詩文等，字數多達數百萬字，是一部文史、學術寶庫，人評爲“可繼亭林《日知錄》之博，”又謂“生不願作執金吾，惟願盡讀李公書。”爲“晚清四大日記之冠”（另三部爲《緣督廬日記》《翁同龢日記》和《湘綺樓日記》）。
所謂《越縵堂日記》，就是李慈銘一生堅持四十餘年寫下的日記。最爲可貴的是其中包括很大一部分讀書扎記，文史價值極高。
李慈銘病逝後，蔡元培受其家人的委託，對七十多冊李氏日記曾作過初步整理，以備刻印。其後，沈曾植、繆荃孫、劉翰怡等人曾先後籌劃過印行該日記，但終未能實現。
1919年初，蔡元培得知李慈銘的藏書將出售，立即與友人商定，“仿曾湘鄉日記例”，以影印方式刊出此日記。
他約請張弧、傅增湘、王幼山、王式通四人作爲發起人，謀求社會的支持，得到李的故友和文化出版界人士的大力贊助。
蔡元培隨後與主持商務印書館的張元濟商定了出版事宜。
此刻，他閒居滬、杭，正好可以專心於日記的編印。期間，李慈銘之侄李璧臣帶來日記64冊（其餘9冊由樊增祥取走），蔡元培翻檢後經與李璧臣商量，決定先印同治癸亥至光緒戊子，即1863年——1888的日記本51冊，取名《越縵堂日記》，以浙江公會名義付印。此後，從送交書稿、審定書樣到題簽書名，包括議定書價，蔡元培都是親歷親爲。至1920年，《越縵堂日記》終於與讀者見面。
但在此期間，五四運動並沒有停歇，運動在高潮之中，實現了廣大師生和社會各階層、各團體、各派別的大聯合。匯聚成強大的社會力量，形成了強大的社會壓力，尤其是津滬工商界的強力介入給北京政.府以“最嚴重的打擊” ，終使北京政.府敗下陣來。
6月10日,北.京.當.局不得不發佈命令，宣佈“批准”曹、章、陸辭職並改組政.府；6月28日，中國代表奉命拒籤“巴黎和約”。至此，五四運動“外爭主權，內懲國賊”的目的已經達到，在政治上獲得大勝。
但學生的運動並未就此結束，因爲運動的另一個目的——“挽蔡”還沒有實現。6月17日教育部曾發佈訓令，調胡仁源“到部辦事”，意欲緩解；同日國務院、教育部分別致電蔡元培，曰“學.潮已息，校事亟待主持……務希早日蒞止，以副羣望”云云，同時派部員前往杭州“面致忱悃”，表現出迎蔡回校的積極姿態。
蔡元培對此很冷靜，他很清楚，17日訓令雖然“調胡到部辦事”，但並未撤銷6日的“任胡署校”令，故他於20日分別覆電院、部，“敢求轉請大總統俯賜解職，別任賢能”，辭意仍堅。
一場“拒蔡”和“迎蔡”的較量隨後又接着展開：一方面是安福系頻施小動作，煽動少數對北大不滿的師生“迎胡拒蔡”；另一方面是廣大師生和知識界呼籲“迎蔡拒胡”。
直到7月9日，在廣大師生和社會各界的呼聲之中，加之衆多朋友于公於私的勸慰，蔡元培態度終於轉變。
他於9日覆電教育總長，說“寧敢固執己見”，並允“謹當暫任維持，共圖補救”。
同時，蔡元培致電全國學生聯合會等有關團體，表示尊重“諸君雅意”和“各方責望”，“不容堅持初志”，公開宣告了返校復職的決定。
其後，儘管安福系仍負隅頑抗，收買少數師生上演“迎胡拒蔡”鬧劇，並在媒體上對蔡元培和北大造謠誣衊，但這一切都已經無濟於事了。
1919年7月23日，蔡元培發表了《告北大學生暨全國學生聯合會書》，進一步闡述了他學術之上、文化建國的理念。他說：“諸君自五月四日以來，爲喚醒全國國民愛國心起見，不惜犧牲神聖之學術，以從事於救國之運動。全國國民，既動於諸君之熱誠，而不敢自外，急起直追，各盡其一分子之責任。即當局也瞭然於愛國心之可以救國，而容納國民之要求。在諸君喚醒國民之任務，至矣盡矣，無以復加矣……然諸君自身，豈亦願永羈於此等連帶關係之中，而忘其所犧牲之重任乎？”
7月30日，北.京.當.局正式發佈大總統令，宣佈胡仁源“調部任用，準免署職”。蔡元培回北大復職的最後一個障礙也排除了，至此，對於北大師生而言，五四運動的所有目的全部達到，大獲全勝。
此時，正趕上蔡元培的胃病復發，確實不能馬上北上。他曾電請北大溫宗禹教授繼續代行校長職務，但遭到北大師生的拒絕。這樣一來，正在江蘇教育會任幹事長並主編《新教育》雜誌的蔣夢麟，便以蔡校長私人代表身份進入北大代理校政。
此後，儘管安福系的政客們曾藉機嘗試由蔣智由取代蔡元培，但立馬遭致北大師生堅決抵制而未能得逞。
經歷了此番學.潮，學生還能安下心讀書嗎？蔡元培的一些朋友也爲他耽着這份心，說學生們此後一定會“遇事生風，不復用功了”。
對此，蔡元培有着同樣的擔心，或許，他比他的朋友們要樂觀一些，但也認爲必須要“善加引導”。
他於返京之前與學生代表談話或公開致書全國的學生，都表達了這樣的觀點：此次運動，學生喚醒國民，作用重大，“然犧牲學業，代價不輕”，青年救國，不可單憑熱情，主要應靠學識才力，學生主要的責任還是“力學報國”。
由此，他提出了一個著名的口號：“讀書不忘救國，救國不忘讀書。”
他十分讚賞北京學界提出的關於恢復“五四”以前教育現狀的主張，其中顯然含有重建學校秩序，繼續全力進行學術文化建設的用意。
蔡元培在家鄉小休之後，於9月中旬抵京，其時恰逢北大新學年開學。
雖說過了一個暑假，學生的激情差不多可以平靜下來了，但五四運動卻不一樣，對於這樣一場規模宏大、席捲全國的運動，學生是以完勝者的姿態回到校園的，運動的餘熱尚未消退，趾高氣揚的心態也在所難免。如何讓學生收心，把學生的心思收到學問上來，這是蔡元培返校後首先要考慮的問題。
在9月20日的開學典禮上，蔡元培高度讚揚學生的“愛國熱誠”，讚揚學生在運動中表現出來的“自治的能力”和“自動的精神”，但他的重點則在強調“大學是研究學理的機關”，並圍繞這個重點大談“研究的興趣”“純碎學理的文理科”“服務社會的習慣”等問題。這番話在平日或許是老生常談，但在斯時斯地，卻有一層特別的含義，有鮮明的針對性。