近代中国面临社会的全面转型，作为社会核心价值体系之培养发育重要途径的教育，尤其是教育体制，无疑面临根本性变革。在洋务运动时期，中国出现了最早一批由国家开办的新学校，成为中国近代新式学堂的嚆矢。但这些学堂仍居于社会、体制的边缘，备受歧视排挤，没有引起中国教育制度的根本变革。在维新运动时期，维新派则将“变法”与“兴学”联系起来。在社会结构、价值体系、知识谱系的大转变中，学校将起着举足轻重的作用。
传统社会向现代社会的转型，即意味着独立于国家的现代公民社会的兴起，多元化价值观念和知识体系的产生、传播，因此要求承载其重任的教育必须独立。或者说，教育只有独立才能起到开创历史的作用。对此，已有一些思想家在清末就提出这种主张，如章太炎认为，“学校者，使人知识精明，道行坚厉，不当隶政府，惟小学与海陆军学校属之，其他学校皆独立”;严复则一反“学而优则仕”的传统观念，将“治学”(做学问)与“治事”(从政)分开，强调应该“政、学分途”;王国维则认为，“学术之发达，存乎其独立而已”。
1912年清朝覆亡，民国初创，蔡元培以辛亥元勋与学通新旧的著名学者，“众望所归”就任中华民国首任教育总长，他在中国语境中以自己的实践回答了“教育独立”这一历史性课题。
早在就任教育总长之前，他就确立了“教育独立”的理念。蔡元培是清末翰林，少年得志，应该说深受中国传统文化影响。但从1907年到1911年末在德国留学四年，他的教育思想深受德国19世纪初德国柏林大学的创立者洪保(Wilhelmvon Hum-bold)及当时德国其他一些思想家影响，主张大学自治，学术和思想自由，兼容并包。1912年，作为主管全国教育的“总长”，他发表《对于新教育之意见》一文，全面阐述了自己的教育理念。他否定了中国传统教育中的“忠君”、“尊孔”这两个思想专制的中心宗旨，指出：“忠君与共和政体不合，尊孔与信教自由相违。”他主张思想自由：“循思想自由言论自由之公例，不以一流派之哲学一宗门之教义梏其心，而惟时时悬一无方体无始终之世界观以为鹄。如是之教育，吾无以名之，名之曰世界观教育。”如果将“一流派之哲学”、“一宗门之教义”定于一尊，必将桎梏受教育者的心性灵智，长此以往，必将造成民族的愚蒙退化。他认为，“专制时代(兼立宪而含专制性质者言之)，教育家循政府之方针以标准教育，常为纯粹之隶属政治者。共和时代，教育家得立于人民之地位以定标准，乃得有超轶政治之教育。”在全国临时教育会议上，他又批判了“君主时代之教育方针，不从受教育者本体上着想，用一个人主义或用一部分人主义，利用一种方法，驱使受教育者迁就他之主义”。即封建专制的教育目的在于愚弄受教育者，使之心甘情愿被统治者驱使。对封建专制教育实质的批判，可谓入木三分。
值得注意的是，他对孔子、儒学并非反对、拒斥，而是不同意将其作为一种“准宗教”的国家意识形态强迫学校灌输、学生接受，反对作为国家意识形态对孔子顶礼膜拜。在《对于新教育之意见》一文中，他谨慎地表示对于“孔子之学术，与后进所谓儒教孔教，当分别论之。嗣后教育界何以处孔子，及何以处孔教，当特别讨论之”。在临时教育会议上，他又提出“学生不应拜孔子案”，由教育参事蒋维乔作说明列举了学校不应拜孔子的三项理由：一，“孔子并非宗教家，尊之自有其道，今乃以宗教仪式崇奉于学校之中，名为尊孔，实不合理”。二，“今以似是而非之宗教仪式行于学校，既悖尊孔之义，尤乖教育目的”。三，“宪法公例，信教自由为三大自由之一。今以学校拜孔子之故，致令他教之子弟，因信仰不同，不肯入学，既悖宪法公例，尤于教育普及大生障碍”。在他看来，思想自由多元，是教育独立的重要条件。
将教育从统治者的政治桎梏下解放出来，强调教育的独立性，确有划时代意义。再进一步说，即便作为纯学者、纯教育学家，提出这种观点在当时已属不易，而身为主管全国教育的最高行政官员不仅不扩大自己的权力，而竟然主动“放权”，则更为难得。因为古往今来，从政之后为权、利所诱，改变、背弃自己原来学术观点、政治思想的学者比比皆是，数不胜数。“昔贤垂范到斯今”，作为教育总长却提倡教育独立，而不是强调、扩大教育部和总长对教育的权力，唯愿后世主管教育的官员们都有这般识见与胸怀。
身体力行是蔡氏特点，在民国初年党派纷争激烈的环境中，他请资深教育家范源濂(字静生)作教育部次长。由于范是与国民党作对的共和党人，一些国民党元老、亦是其好友对此举大为不满，颇为愤慨。而另一方面范本人也不愿为“敌党”所用，坚辞不就。蔡元培不顾党内同志的反对，两次拜访范源濂，诚恳对他表白：“现在是国家教育创制的开始，要撇开个人的偏见、党派的立场，给教育立一个统一的智慧的百年大计。国民党里并不是寻不出一个次长;我现在请先生作次长，也不是屈您作一个普通的事务官”。“教育是应当立在政潮外边的。我请出一位异党的次长，在国民党里边不是没有反对的意见;但是我为了公忠体国，使教育部有全国代表性，是不管这种反对意见的。听说你们党里也有其他看法，劝告您不要自低身份，给异党、给老蔡撑腰;可是这不是为国民党或我个人撑腰，乃是为国家撑腰。我之敢于向您提出这个请求，是相信您会看重国家的利益超过了党派的利益和个人的得失以上的”。经过他的劝说，范氏欣然就职。蔡元培在报上看到前清学部人员胡玉缙的《孔学商榷》一文，颇为欣赏，便邀胡到教育部工作，并不介意胡曾是“旧政权”的官员。没想到，教育部承政司在委派胡工作的便函中有“奉总长谕”字样，胡甚不满，立即写信给蔡元培，毫不客气地批评说：“惟‘谕’字似承亡清陋习，现虽一切程式尚未规定，而专制性质之字样，必屏而弗用。民国前途，方有冀幸。”对胡的批评，蔡元培不仅不以为忤，反而复信致歉，表示接受，承认自己对此“字句小疵”负有责任，并进一步反思道：“无论专制共和，一涉官吏，便不能免俗，曰谕，曰派，皆弟所蹙然不安者。以冗故未遑议，致承政厅遂袭用之。”
蔡元培后来曾回忆自己当教育总长时的用人原则：“我那时候只有能者在职的一个念头，竟毫没有顾到老同志的缺望，到正式组织时，部员70人左右，一半是我提出的，大约留学欧美或日本的多一点，一半是范君静生所提出的，教育行政上有经验的多一点，却都没有注意到党派的关系。”教育部部员一半竟由范源濂提出，可见他请范源濂出任次长是真正授其实权，并非要其仅仅“挂名”、只是显示自己包容各派的“点缀”。
教育要超越党派、承认教育是“天下公器”而不是一党之私产，因此教育应“立在政潮外边”，确是他的真知灼见;而以一个党派要员执掌教育行政部门却力邀敌对政党的合适人才作自己的副手，则是他的胸襟、人格显现。
民国初创，以前专制王朝的教育制度必然面临根本性改变，首任教育总长自然负有重新制定全国学制的重任，好在蔡元培于此早就胸有成竹，所以在不长的时间内就为新生的共和国全面制定了大、中、小学学制。这个新学制推行了十年，直到1922年9月才由他主持作了修改。
然而，民初的中国并未给蔡元培提供实现自己理想的环境。袁世凯的专制，使他忍无可忍，最终辞职。在他当面向袁世凯提出辞职时，袁为博取名声以“我代四万万人坚留总长”表示挽留时，蔡则坚定地以“元培亦对四万万人之代表而辞职”回答，表明决不与其合作的立场，最终于1912年7月辞去了只当了半年的教育总长之职。
他知道，在专制政治之下，难言教育独立。“道不行，乘桴浮于海”，怀着对国事备感失望的心情和对西方文明作更深入了解探讨的理念，蔡氏于1913年秋踏上了为时三年的赴法游学之路。