此时的傅斯年，虽未满18岁，但已经长得又高且胖；只是身体常染小恙，显得羸弱。但他学习极为勤奋，每每考试，总是全预科同年级第一名。在这里，傅斯年结识了很多新同学，有袁同礼、毛以亨、周炳林、沈雁冰、顾颉刚等。这一时期，他对课余的学术活动表现出强烈的参与意识，计划成立一个学生团体，研究修辞属文，提高文学素养。1914年，傅斯年和同学沈沅等人成立了“文学会”，创办了由严复先生题名的杂志《劝学》。后来，他们又改组为“雄辩会”。傅斯年的写作能力、演讲口才及组织能力得到了迅速提高。
当时的中国虽然经历了辛亥革命的洗礼，但文化教育界尊孔复古之风很盛，与之对应的批判之风也是一浪高过一浪，章太炎先生就是其中的代表人物。傅斯年经常组织“雄辩会”成员去听章先生讲课。
1916年夏天，傅完成了预科学习，与顾颉刚等人参加了文类本科的考试。而同窗沈雁冰，因为家计窘迫，经亲戚介绍到上海商务印书馆做编译员。后来，他用“茅盾”的笔名发表了一系列小说，成了我国伟大的文学家。
这年秋天，傅斯年升入北大本科国文门学习。跟他在一起的，还有夏天回聊城带来的胞弟。他立志要弄通全部的“国学”，做一个通人。当时北大的国学大师如刘师培、黄侃、陈汉章等，都非常器重这个功底不凡、勤奋好学的山东学生；抱着老儒传经的观念，希望他成为太炎学派的衣钵传人，使古文经学派后继有人。所以不久后，他就成了3位先生的得意门生，黄侃先生尤器重之。
当时他们的宿舍设在北大西斋四号。同宿舍住了4位同学：顾颉刚，平心静气地研究哲学和古史，对学问深钻细研，对人谦恭有加；狄君武，研究词章，性喜昆曲；周烈亚，常常双手合十，高颂阿弥陀佛，因为他研究佛经。虽然研究方向不同，脾气性格各异，但4人相处融洽，同窗之谊甚厚。
说来好笑，傅斯年师从的几位老师，多以狂癫名世。章太炎先生因落拓不羁，被黄兴骂为“害了神经病”；刘师培先生不修边幅、衣履不整、不洗脸、不理发，状如疯子。黄侃先生更怪，不管到哪里供职，都带着老母亲，因为他事母至孝——而他的母亲又离不开一具寿材，从老家湖北蕲春到北京，千里迢迢带着寿材旅行，因为寿材上有黄侃之父黄云鹄先生亲笔写的铭文。在几位先生调教之下，傅斯年并未染上怪毛病，倒是因为天资高、功课好、文笔口才俱佳，被同学们戏称为“孔子以后第一人”。
对于傅斯年的学识，和他一起读北大预科的同学毛子水有这样记述：傅先生在学术上的成就，可以说从年纪很轻的时候便很可观了。记得民国三年（1914）的时候，他对笔者说道：“张皋文在清代学者中，什么学问都在第一流，而都不是第一人。”那时候的傅先生，还是一个十七八岁的青年学生；笔者听了这句话，虽然没有十分赞同他的意旨，但很惊奇他读书的广博、识见的高超。到了民国五年（1916）的秋天，他由大学预科毕业而进入中国文学系的时候，于中国文、史各科，至少可以说是“升堂矣”了。
这段话后来被许多研究傅斯年的文章所引用。不过，没有人真的在乎年轻的傅斯年所说的“张皋文学问一流而都不是第一人”到底是什么含义。但可以肯定的是，十七八岁的傅斯年已在同学之中有了不小的名气和威望，俨然一位“国学小专家”。可见傅斯年的国学功底是非常深厚的。
他的治学功底，甚至强过了北大当时的某些教授。这时的傅斯年，身穿大袍褂，手持大葵扇，一副胖胖的儒生模样，少年意气，恃才傲物，常常在课堂上向老师发难，而且能指出老师讲课中的错误。据傅斯年好友罗家伦回忆：“在当时的北大，有一位朱蓬仙教授，也是太炎弟子，可是所教的《文心雕龙》却非所长，在教室里不免出了好些错误……恰好有一位姓张的同学借到那部朱教授的讲义全稿，交给孟真。孟真一夜看完，摘出30几条错误，由全班签名上书校长蔡先生，请求补救书中附列这错误的30几条。蔡先生自己对于这问题是内行，看了自然明白……到了适当的时候，这门功课重新调整了。”
服膺胡适先生
然而，国学大师们的赏识与栽培，没能抵过新文化运动中“赛先生”的魅力。正当傅斯年锐意于章氏之学的时候，可胡适的出现，给他带来了春雷惊梦般的巨大震动。这位太炎学派的追随者，竟一变成为新文化的倡导者。这其中既有胡适对他的引导，也是和当时整个社会大环境的影响分不开的。从这次“学术转型”可以看出，傅斯年并不是一个死读书、读死书的书呆子，而是一个有自由意志、有独立思考和判断能力的人。从此，作为自由主义者的傅斯年，在五四新文化运动中走上了中国历史文化的舞台。
胡适与傅斯年一生交往甚密，正是他把傅斯年从传统国学引向了新文化运动。胡适长傅斯年5岁，1917年从美国学成回国。此年对北京大学来说是具有历史意义的一年。在这一年，蔡元培出任北大校长，在“思想自由、兼容并包”的风气下，新文化运动的一大批领军人物成为北大教授，胡适便是其中之一。这位年仅27岁的北大教授，在哲学系讲授“中国哲学史”时，大胆地抛开唐虞夏商，直接从周宜主讲起。胡适的这种讲法颇使哲学系的学生震动，有些学生认为这是思想造反，不配登台讲课，想把他赶走。
与傅斯年同一宿舍的顾颉刚，却极力鼓动傅斯年去听胡适的课，看是不是应该把他赶走。傅斯年认真旁听了几次课之后，对胡适作出的评价是：“这个人，书虽然读得不多，但他走的这一条路是对的。你们不能闹。”由于傅在同学中的威信，经其这么一说，这场将起而未起的风波竟平息下去，使年轻的胡适在北大站稳了脚跟。而胡适是在若干年之后，才知道在他刚到北大的时候，傅斯年暗中做了他的“保驾人”。
傅斯年因听课而对胡适非常信服，由此开始了他们30多年亦师亦友的交往。傅斯年一生都服膺胡适，既是他的门下高足，也是他的知心朋友。有人认为，作为五四时代的人物，论见解、智慧，傅斯年是超过胡适的；若说傅是胡的弟子，则是青出于蓝了。这也是一家之言。但傅斯年对胡适的服膺和友情，是人所共知的。胡适“誉满天下，滂亦随之”。有人攻击他，傅斯年便挺身而出替他辩护。傅斯年认为只有自己才理解胡适，尝言：“谁都没有资格骂胡适之，只有我可以骂，只有我才有资格骂。”
当时的北京大学，大师云集，流派纷呈，各种思潮粉墨登场，给莘莘学子提供了学习、比较、鉴别和选择的空间。在新、旧思想的交融碰撞中，傅斯年不盲从、不迷信，作出了自己的选择，毅然投身新文化运动的阵营。在当时的北大师生中，文言文写得不通或不好而赞成新文学的很多，文言文写得很通很好而赞成新文学的很少，换言之就是很多人是因为国学底子不行才去搞新文学的。而傅斯年的国学功底非常好，他本可以沿着国学的路走下去，继续太炎学派的衣钵，成为一代国学大师，而他偏不。与傅斯年相交34年的好友罗家伦说：“孟真有徘徊歧路的资格，可是有革命性、有近代头脑的孟真，决不徘徊歧路，竟一跃而投身文学革命的阵营了。以后文学革命的旗帜，因得孟真而大张。”
胡适对傅斯年的才华有过这样的评价：“孟真是人间一个最难得最稀有的人才。他的记忆力最强，同时理解力和判断力也最强。他能够做最细密的绣花针功夫，他又有最大胆的大刀阔斧本领。他是最能做学问的人，同时又是最能办事又最有组织才干的天生领袖人物。”对这位得意门生兼挚友，胡适的话虽然不可避免地带着一些感情色彩，但也足见他对傅斯年的推许和肯定。
创办《新潮》月刊
“冲出章氏樊篱”的傅斯年，国学功底深厚，因而对国学的弊病也看得更清楚，真正理解提倡白话文、进行文化革命对于改造社会、唤醒民众的意义。他接连撰写了《文言合一草议》、《中国学术思想界之基本误谬》、《戏剧改良各面观》等倡导文学革命的文章，发表在《新青年》杂志上。
深受陈独秀以及《新青年》影响的北京大学中国文学门二年级学生傅斯年、英国文学门二年级学生罗家伦、哲学门二年级学生顾颉刚等，决定成立一个社团。于是，他们联络同学杨振声、徐彦之、康白情、俞平伯等人，取得共识。1918年岁末，在北京大学红楼图书馆的一个房间里，傅斯年、罗家伦、顾颉刚等人在蔡元培、陈独秀、胡适、钱玄同、李大钊等师长的直接指导与帮助下，发起成立了北京大学第一个学生社团——“新潮社”。
社团与期刊共生，是五四时期的一个重要文化现象。各文化社团都纷纷把创办期刊立为社团的首要之事；试图通过期刊的传播，向社会发表自己的言论，宣传自己的主张，从而影响文化学术、世道人心。新潮社最初的组织形式，就是一个杂志社。1918年12月13日，《北京大学日刊》刊登了《新潮杂志社启事》。启事说：“同人等集合同趣组成一月刊杂志，定名曰《新潮》。专以介绍西洋近代思潮，批评中国现代学术上、社会上各问题为职司。不取庸言，不为无主义之文辞。成立方始，切待匡正，同学诸君如肯赐以指教，最为欢迎！”启事还公布了首批21名社员的名单。全体社员均为杂志的撰述员。杂志社下设编辑部和干事部两个部门，均为3人编制，任事者由社员选举产生。
1919年1月，《新潮》杂志正式创刊，并得到了北大校方的资助，校长蔡元培批准每月从北大的经费中拨出2000元作为办刊经费。在新潮社的首届职员中，编辑部的3位依次是傅斯年、罗家伦和杨振声；干事部的3位依次是徐彦之、康白情和俞平伯。杂志甫一出版，便受到了社会读者的广泛欢迎，创刊号一个月内就再版了3次。
在五四时期蜂起的各种文化社团中，新潮社算得上是创办较早的一家，也是很有影响的一家。它一开始就旗帜鲜明地站在新文化运动的立场上，与师长们的《新青年》同声相应、同气相求，互成犄角之势，与旧势力、旧传统、旧思想展开了激烈的斗争。
与此同时，另外两个学生社团和杂志也产生了。一是学生许德珩、易克嶷、高尚德等人成立的国民杂志社和《国民》杂志；另一是在守旧的教员刘师培、黄侃、陈汉章、马叙伦、屠孝寔、康宝忠、陈钟凡、吴梅、黄节、林损等人支持下，由国文系学生俞士镇、薛祥绥、杨湜生、张煊、薛祥绥、俞士镇、胡文豹等人成立的国故月刊社及《国故》杂志。
新潮社和国故社，因一新一旧思想观点对立，经常展开激烈的论战；而国民社则处于中立状态。不过，五四运动到来的时候，3个学生社团的大部分成员，都积极参加了运动，罗家伦、傅斯年、杨振声、许德珩等都成为当时学生运动的领袖人物。
在新文化运动中，《新潮》是仅次于《新青年》的重要刊物，它的宗旨是“批评的精神”、“科学的主义”和“革新的文词”。傅斯年是新潮社的主要发起人，也是《新潮》的主任编辑和主要撰稿人，仅1919年这一年，他在《新潮》上发表的文章和新诗就有43篇（首）之多。《新潮》完全用白话文写作，大部分文章出自大学生之手，所以它一经问世，即深受新派人士、尤其是青年学生的欢迎，产生了较大的社会影响。《新潮》第一卷第一期曾再版3次，销售到1.3万多册，其后的销售量也常在1．5万册左右，可见其影响之巨。《新潮》出版时，正当新文化运动如火如荼地开展之际，并且以更加激进的姿态与《新青年》相呼应，为新文化运动起到了推波助澜的作用。傅斯年作为《新潮》的灵魂人物，其思想观点和学术主张也逐渐为世人所熟知，由此成为新文化运动的代表人物之一。
“五四”旗手
青年傅斯年风头最劲的时候，还是在“五四”游行的队伍里。
1919年初，北洋政府作为战胜国，参加在巴黎举行的和平会议。在会上，列强拒绝了中国代表提出的收回山东主权的要求，反而宣布将德国在中国的一切特权转让给日本。而中国代表竟然同意在这种丧权辱国的和约上签字。5月1日，中国在巴黎和会上外交失败的消息传到国内，舆论沸腾。5月3日晚上，北大学生1000多人在北河沿法科大礼堂集会，北京的12所高、中等学校的学生代表也应邀前来参加。会议讨论了当前的形势和救国步骤，决定第二天举行游行示威。会上公推代表20名，傅斯年是北京大学学生代表之一。
游行当天，傅斯年是北京大学的学生领袖，为北大集会时主席、游行示威总领队。他肩扛大旗率领学生在天安门与其他院校学生会合，向东交民巷使馆区迸发，准备抗议示威，但在东交民巷遭到外国军警阻拦。游行队伍派代表向各国公使馆递交了声明书，这时队伍中即有人高呼：“到外交部去！”“到卖国贼的家去！”傅斯年曾劝说同学们不要激动，但他已无法控制当时愤怒的情势，于是率众前往赵家楼曹汝霖住宅，痛打章宗祥，火烧赵家楼。这是五四运动发生的第一天。
运动第二天，在讨论下一步行动时，有一人因意见不同，而与傅斯年发生言语冲突乃至动武互殴。傅斯年一怒之下，从此不再参与学生会工作。最后推选出段锡朋主持工作，傅斯年从此退出五四运动，但他的爱国之心使他无法全然置身事外，还是全力支持段锡朋的工作，对运动加以关注。关于他退出的内幕，蒋梦麟在《忆孟真》中有一段话可以作为注脚：“我识孟真远在1919年，他是五四运动领袖之一，当时有人要毁掉他，造了一个谣言，说他受某烟草公司的津贴。某烟草公司有日本股份，当时全国反日，所以奸人造这个谣言。我在上海看见报上载这个消息，我就写信去安慰他。”
虽然傅斯年没有完整地参加五四运动的全过程，但是他对五四运动的贡献是不可埋没的。作为新文化运动的思想领袖和五四运动的学生领袖，傅斯年成为叱咤一时的风云人物。
百余年来，人们颂扬北大，一个重要原因是蔡元培所开创的“思想自由、兼容并包”的校风。在当时北大校园里形形色色的教授、学生当中，被后人所记取、所称颂的，不是守着陈词滥调、做着复辟迷梦的封建遗老遗少，而是那些勇于开创新文化、为国家民族的振兴而努力的文化斗士。另一个重要原因，就是五四运动。这场由青年学生发起的、载入20世纪中国历史的救亡运动，直至今日依然有深刻的意义，成为了北大精神的象征。体现着北大“校格”的新文化运动和五四运动，都与傅斯年的名字紧密相连；作为这两个运动的领导者和参与者，傅斯年的功劳和贡献，不可谓不大。