不久，蔡元培離開天津赴上海。暫住在科場同年好友，商務印書館的主持人張元濟的寓所。
在上海，蔡元培的活動範圍大爲擴展，他的思想也開始逐漸擺脫來自北大校務方面的纏繞。他首先聯絡國民黨內的同志，先後與汪精衛，胡漢民等人聚談。
此時在廣州的孫中山委託北大教授石瑛，轉至蔡元培一涵，請他來廣州，共商軍政要務。
蔡元培復涵，以兒輩將赴歐洲留學需要照料和自己擬撰一書須赴歐洲收取資料爲由婉言推脫。
他在信中，特別提起現在“軍務倥惚，麾下所需要的，自是治軍籌款之材，陪於此兩者，實無能爲役。俟由歐返國，再圖效力，當不爲遲”。
蔡元培早年投身反清革命。??與光復會和同盟會均有很深的關係，可謂江浙一帶知識分子的革命黨人的代表人物。在“二次革命”、反袁世凱等重大歷史關頭，總的說來是一直與中山先生共進退的。只是對孫中山以護法爲旗號的另立南方政府之舉，他是不太贊成的。前邊提到過，1922年間，北方“法統重光”之後，蔡元培曾公開領銜發表通電，要求孫中山結束護法，共謀統一。
此舉曾招致南方陣營一片聲討，章太炎曾很不客氣的公開斥責蔡元培是“事身僞廷”。
蔡元培在北京大學期間，儘管具有國民黨的背景，但面對諸多問題的表現，則更像是一個自由人。這也許就是他深得自由知識分子們擁戴的原因。此時，他婉拒孫中山的邀請，應該是與這自由人的慣性思維有關係。
在國民黨內，就人際關係而言，蔡元培與曾經旅歐的吳稚暉、李石曾、汪精衛、張繼等人相對來往要密切一些，在志趣上也有不少的共同點。特別是與早期的汪精衛，關係似乎要更近一些。
蔡元培來到上海，安頓下來，首先拜訪的是汪精衛夫婦。他們的回覆孫中山的信函，也是請汪氏轉交。
隨後，汪精衛給回紹興家鄉小住的蔡元培，發了一信函。
內言：“茲有懇者，蔣君介石，爲十餘年之同志，現任大本營參謀處長。蓋自六年以來，粵中軍事計劃大半其手創，爲中山先生軍事輔佐之數一數二之人才也。去年喪母，曾託銘乞先生爲作傳略。銘迫於事，忽忽不果。今渠復生此請。銘前曾已爲作墓誌銘。以蔣君之位爲人，及其太婦人之賢行，是可不辱先生之筆墨，如承俯允撰就寄下，以便轉交，不勝感荷。”
蔡元培是否應汪氏所請，爲蔣母撰寫的傳略，如今已難以查考。但蔡元培開始知悉或留意黨內新秀蔣介石其人，汪氏此信無疑起到了中介和提示作用。
在上海，蔡元培訪唔了一些文化教育界的舊友。此期間，曾前去探訪國學大家王國維，王不在，留下一信。王見信來訪，隔日蔡又回訪，二人是做了一番長談的。
據蔡元培日記記載：“看靜安，彼對於西洋文明很懷疑，以爲不能自救（因我已告以彼等已頗覺悟），又深以中國人不能防輸入爲慮。我詢以對於佛學之意見，彼言素未研究，詢以是否取孔學，彼說大體如此。彼以爲西人之病根在貪不知止，彼以爲科學即可做美術觀。萬不可應用於實際。”
蔡元培的記載雖然很簡略，卻“頗得精要”，同年晚些時候胡適也同王國維有一番密談，胡適日記摘錄王國維的觀點所記，與蔡元培所記相當的吻合。顯然，王國維的西洋觀與蔡胡等北大派明顯相左，但看重王的學識的北大當局，卻從1918年起連續四年，苦苦相邀，直至靜安先生應允擔任通訊導師。
“北大視王爲純正學者，餘所不計，而王視北大爲學術與政治複合體，取捨兩難，雙方關係曲曲折折不甚自然。”
但蔡元培無論如何對王國維都是特別尊重的。
此間，蔡元培還拜訪了另一位科舉同年，徐仲可和他的公子徐新六，由此而玉成了蔡元培的第三次婚姻。
蔡元培第三次婚姻，也蠻有故事性。
有一天，徐仲可的公子，浙江興業銀行的總經理徐新六，也是蔡元培的老朋友，打電話說要請他喫飯。蔡元培欣然前往。
到了才發現，徐新六此次請的客人只有他一個。
蔡元培這才知道老友的美意，一時不置可否。
幾日之後，徐新六再約蔡元培，談的還是老話題。
蔡元培想拒絕，又覺得辜負老友，於是就效仿上次對付媒婆的招數，十分學究氣地提出了三個條件：第一、具備相當的文化素質；第二、年齡略大；第三、熟諳英文，能成爲研究助手。
不難發現，一般成功男士找太太總是希冀容貌端麗，年輕健康，溫柔賢惠之類。唯獨蔡元培兩次所列條件都不像徵婚反而像招聘，可見他屬於那種看重內涵講究實際，希望生活伴侶能和工作助手合二爲一的理性人。
神奇的是，蔡元培的朋友圈裏總不乏才女，也總有才女垂青於他，甚至於還託人表達了愛慕之情。
蔡元培說出那三個條件，原想堵住老友的嘴，哪知徐新六反而順着他的話滿口答應下來：“沒問題，沒問題，並且我還可以給您增補幾個條件:第四是賢惠且有愛心;第五相貌可人，親切，勤勉;第六……”
應該說，這徐新六所增補的幾條，纔是一般人找對象所看重的。
徐新六嘴裏所說的女子正是才女周峻。周峻比蔡元培小整整22歲，原是蔡元培在上海所辦的愛國女校的一名學生。畢業後先後在神州女學和安徽女子師範學校任教，同時還被商務印書館董事長張元濟所請，當過其子女的家庭教師。
周峻生得濃眉高額，體型矮胖，戴一副眼鏡，看上去貌不驚人。然而她有着勤奮好學，善良執着的好品性，詩畫上的才華上也是不容小視的。
人和人的緣分是很難說的，這周峻不知從什麼時候開始便對蔡元培生出一種很複雜的情感，每次蔡元培講座都到場悉心聆聽，甚至還曾到北京拜訪過蔡元培及黃仲玉夫人，並請先生在自己所作的工筆仕女圖上題過詩。
這麼多年了，她應該是一直傾慕蔡先生。這是個品性高潔的人，在感情上不能自拔，但決不會有礙自己所愛之人的家庭，用現在的話說，是無論如何不能當第三者的。以至於耽誤了自己，一直到33歲還沒有結婚。
即使是如今社會，“剩女”這樣的的稱號也不是很中聽的，更何況是當時的社會環境了。如果，周峻仰慕師長遲遲不嫁的事如被傳出，在當時足可以成爲一個很大的負面新聞。巧的是，蔡元培也是個不爲繁文縟節所束縛的奇人，在感情上，拿得起放得下，是一個現實主義者。詩詞裏可以柔情蜜意去浪漫，生活裏他還是需要一個夫人替他打理過日子，如果有一個好太太可以互相陪伴並助力於他的事業，爲什麼要拒絕呢？
蔡元培他不在乎別人怎麼看待周峻，反覺得這個女孩子十分符合自己的擇偶條件。比如別人覺得33歲是剩女，他反而覺得“年齡略大”更成熟，好相處，自己都50多了，找個年輕的不是代溝更深嗎？於是，由徐新六做媒介，蔡元培與周峻很快正式相戀了。
愛是很奇妙的，尤其是志趣相投。周峻的到來，蔡元培的生活一下子變得特別的美好。周峻那邊，多年的願望得以實現，自然是滿心歡喜。
和蔡元培訂婚後，她還特地去照了張相，照片中的準新娘身着民國女學生服，手臂上搭一件皮草，腳下蹬一雙高跟鞋，一個文靜嚴肅的女教師瞬間變成了一名都市時髦女郎，可見愛情的力量。
照片印出來後，蔡元培在旁題字：“養浩（周峻字養浩）三十歲攝影??時九年十二月八日與我訂婚時。”
有意思的是，蔡元培自己也去拍了一張訂婚的單人照。照片裏，蔡元培露出四分之三的側臉，看照片人是很自信的。
他在自己的照片上題寫道：“以最純潔最誠懇之愛情與周峻君訂婚。”
足見人到暮年仍能收穫愛情，內心還是十分歡喜的。
1923年7月10日，他們在蘇州留園舉行了結婚典禮。這場婚禮完全是現代文明式的。蔡元培到周峻下榻的賓館迎接新娘，之後兩人一起到留園拍攝結婚紀念照。先生着西裝革履手攜禮帽，太太着白色婚紗手捧鮮花。周峻拍照時還特地摘去了眼鏡，難怪世人都說，做新娘的那天是女人一生中最美的一天。