這次遊學，蔡元培原本打算，用一個月的時間到日本各地考查與學習，但因故而提前回國。
“那時候，我國留日學生，競唱各省分途革新的方案，各省留學生分出雜誌，如《浙江潮》《新湖南》等等。《浙江潮》的主筆，是海寧蔣君百里與諸暨蔣君伯器（蔣觀雲之子），同學陸軍，成績優異，有‘浙江二蔣’之稱。”
從蔡元培的這段回憶中可以看出，他所看重的還是當時的“新媒體”（即雜誌）、“新人物”（蔣百里、蔣伯器）、“新思潮”（革新思想）。蔡元培本來就是抱着救國的思想到海外遊學，這些愛國、救國、變革、鬥爭的熱潮自然深深地感染着他。
蔡元培遊學日本期間，吳稚暉帶領一批中國學生到達日本，請求中國駐日使館爲他們聯繫日本軍事學校，屢遭公使蔡鈞託詞拒絕，雙方矛盾加劇。
最後，吳稚暉帶領學生們留在使館，聲稱公使不答應他們的請求就不離開。雙方僵持的時候，使館乾脆叫來日本警察，拘留了吳稚暉，遣散了其他學生。
緊接着，營救吳稚暉便成爲中國留日學生的重要活動。當探知日本警方將遞解吳稚暉出境後，大家想到的最好的應對之策，就是能有熟悉中國北方情形的人自願與吳同行，以便隨時援救。
蔡元培雖然希望在日本好好遊歷一番，但在大家需要幫忙的時候，他馬上放棄了接下來的行程，主動提出願與吳稚暉同行。
結果，日本警察將吳稚暉押解到前往中國的輪船上以後，便不再過問。蔡元培與吳稚暉順利回到了上海。
這便是蔡元培的第一次海外遊學。
從日本歸來不久，就發生了南洋公學退學的風潮。
這所學校在課程的設置在當時雖特別先進，但校政管理仍籠罩在封建專制的固執和傲慢之下。尤其是有些教員思想很守舊，還是用過去私塾裏那一套對待學生。而學生方面日益受新思潮的薰染，已經在很大程度上萌發了自由自主的意識。這種觀念的反差，終於在一次偶然事件中發展成爲公開的抗爭。
11月中旬，第五班學生誤將一瓶墨水放置在講桌上。國文教習郭某發現後嚴厲追查，並處罰了無辜學生，激起全班學生的憤怒，一致要求校方辭退郭氏。校方反以“聚衆滋事”的罪名，無理開除了全班的學生。此行激起了包括特班在內的全校二百多名學生的強烈不滿，大家相約全體退學。
蔡元培同情學生，曾向學校當局交涉，希望能改變無理的決定。但有人說學生此舉就是因爲他平素提倡民權思想所致，在此情況下，蔡元培只能憤然辭職。
隨後他將一部分退學的學生組織起來，徵得中國教育會同人的贊同和支持後，募集款項，聘用義務教員，創辦起了愛國學社。
他被推舉爲學社的總理。也就是校長，該學於1903年初正式開學。
愛國學校的成立，是蔡元培爲新教育奔波多年之後，相對獨立創辦起來的一個教學實體。在這裏，他總算可以自主的貫徹自己的教育救國主張了。
而隨着一批反清志士的加入和客觀形勢的推動，蔡元培這位儒者也就開始了革命的生涯。
這一時期，憂國的中國精英分子們紛紛走上了暴力推翻滿清政權的道路，革命成爲風尚。
這些志士們都以爲，非顛覆滿清政權不能從根本上解決中國的問題。其時，在世界範圍內，民族主義、無政府主義的暗殺活動正風靡全球，這同樣也被當時中國的熱血青年奉爲最時髦、最便捷、最有希望推翻一個破落王朝的不二之法。
當時中國的革命黨人，在日本的留學生如徐錫麟、秋瑾、汪精衛、任鴻雋、魯迅等都曾紛紛投身到這股激流飛濺的大潮之中。
這時的蔡元培，英雄豪情絲毫不輸於這些革命家們。但是，他比這些年輕人多了一份成熟和周詳。
蔡元培主持的愛國學社，其活動主要集中於1903年的上半年。
愛國學社有意仿效日本西鄉隆盛等人當年的辦學宗旨：“重在精神教育”。以灌輸民主主義思想爲自己的主要任務。
蔡元培主講倫理學，在講課中大力提倡民權、女權，“公言革命無所忌“。
他把返鄉閉門著書的章太炎請來教國文。
章太炎在作文課上命學生們各作本人的《本紀》一篇。“本紀“是中國正史中專門記載帝王生平和國家大事的一種體裁，章太炎讓學生們自書《本紀》，以示對封建君主專制的蔑視。有的學生在《本紀》中述及自己由保皇到革命的思想轉變過程，章太炎便用自己擺脫束縛的體驗來鼓勵他們。
吳稚暉授課時則用嚴復譯的《天演論》作爲課本。
學社最富特色之處是學生自治制度。學生在校內享有很大的權利和自由。住宿生實行自治制，設有評議會，監督學校行政和學生操行。
有的高年級學生還充當尋常班的教師，更促成了一種平等地氛圍。學生們經常同教師一起外出參加政治活動，學社在教育上的創舉和活躍的政治風氣，吸引了許多青年前來就學。
愛國學社的師生還經常在社會上公開進行政治宣傳。
地處靜安寺路（今南京西路）之南，同孚路（石門一路）之西，舊址在今泰興路南端，有一個曾叫做張園的所在。在上個世紀二十年代前，這塊地方還不是弄堂，而是繁華上海的縮影。是那個時候公認的上海私家園林之最。是遊樂場，也是體育場，能辦私家茶話會，也能辦公開演說。這裏，人們甚至可以乘坐過山車。
張園安塏第大洋房是張園的地標性建築，愛國學社的師生每月都要到張園安塏第演說一次。與會演說者都極力主張革命，以吳稚暉的演說最具風采。章太炎有時並不演說，只是大叫“革命，革命，只有革命“，同樣博得聽衆們熱烈歡迎。
愛國學社還附設蒙學堂，創立童子會，出刊《童子世界》。東京留日學生組成拒俄義勇隊後，愛國學社社員也準備組織。恰好南京陸師學堂發生學.潮，退學學生章行嚴（士釗）、林礪來滬聯繫加入。