所以，蔡元培到上海後，曾有不少友人勸他莫進北大這個是非之地，弄得不好反壞了自己的名聲。對於蔡元培出任北大校長一事，在當時革命黨人中也有不同意見，如汪精衛、吳稚暉、馬君武等都曾持反對態度；蔡元培還曾邀汪、吳來北大相助，也被拒絕了。
這裏，應該特別提到孫中山對蔡元培出任北大校長的支持，以及他對北京大學寄予的厚望。孫中山很重視開辟北方地區的革命工作，對蔡元培也十分了解和信任。他認為，像蔡元培這樣的老同誌，應當到那官僚氣氛籠罩下的北京去主持高等教育。這樣有利於向北方傳播革命思想，所以竭力主張蔡往就此職。孫中山對蔡元培出任北大校長的支持，對於蔡力排眾議最後接受任命有重大影響。蔡元培在北大任職期間，與孫中山之間曾就當時國事問題有過書信往返。1918年初，蔡元培曾為國史編纂處編修國史問題征求孫中山意見，孫中山也熱情作複。孫中山對蔡在北大的工作是了解和滿意的。據有人回憶，國民黨一大時，由孫中山提名蔡為候補中央監察委員，當時會場中有兩種不同的議論，一是認為蔡在北京政府勢力下出任北大校長，有依附軍閥之嫌，一是批評蔡放縱學生，仇孝非孔。有的代表還當場提出詢問。孫中山當即表示這是誤會，他說：“我知道他最清楚，故我有此處置。”他還說蔡在北方的任務很重大，因為北方政治環境的關係，所以隻提議他為候補監委，以使他不致因地位過於顯著而不便工作。孫中山希望蔡元培從歐洲回國後（按蔡於1923年離開北大到歐洲考察），仍能到北京去工作。後來的事實證明，孫中山對蔡元培出任北大校長的支持，確是一種遠見卓識。
在一些友人的讚助下，蔡元培也認為做大學校長不是做官；而且認為既然知道北大腐敗，更應進去整頓，就是失敗，也算盡了心。他在當時曾說：“覺北京大學雖聲名狼藉，然改良之策，亦未嚐不可一試，故允為擔任。”後來還用“我不入地獄誰入地獄”這句話，表示當時的決心。當然，蔡元培同意出任北大校長、也有他的教育救國思想的因素，如同他自己所說的：“吾人苟切實從教育著手，未嚐不可使吾國轉危為安。而在國外所經營之教育，又似不及在國內之切實。弟之所以遲遲不進京，欲不任大學校長，而卒於任之者，亦以此。昔普魯士受拿破侖揉躪時，大學教授菲希脫為數次愛國主義之演說，改良大學教育，卒有以救普之亡，而德意誌統一之盛業（普之勝法，群歸功於小學教員；然所以有此等小學教員者，高等教育之力也），亦發端於此。”可見他出任北大校長，是同他的愛國宏願，為共和培養“完全之人格”的人才相聯係的。他在這裏所說的從教育著手，“使吾國轉危為安”，既包含對國家富強的殷切期望，也指對已瀕臨絕境的民主共和事業的挽救，為此而從事啟迪民智、培育人才，確仍不失為一救國之途，也是民主革命事業的一個重要方麵。於是，他抱定了整頓和改革北大的宗旨和決心，知難而進，毅然於12月22日北上就任北大校長的職務。
1916年12月26日，蔡元培正式被任命為北京大學校長。