所以说，蔡元培辞职的心情是完全可以理解的，他在后来解释这一行动时说：“被拘的学生虽然已经被保释了，而他们仍然尚抱再接再厉的决心。政府将明令免我职而以马其昶君任北大校长，我恐若因此增加学生对于政府的纠纷，我个人且将有运动学生保持地位的嫌疑，不可以不速去。”蔡元培在辞职后却秘密离开了北京，没有告诉任何一个人。蔡元培于5月9日晨到天津后遂又乘车去了南方。不管蔡元培当时为何秘密离开北京，有一点可以肯定的是蔡元培显然是为了保护学生才秘密出走的。蔡元培离开北京的第二天，即给北京大学同学来信，明确解释自己出走的原因。这封信的上款为“北京大学同学诸君鉴”，下署“十日蔡元培启”，信的内容是：“仆深信诸君，本月四日之举，纯出于爱国之热诚。仆亦国民之一，岂有不满于诸君之理？惟在校言校，为国立大学校长者，当然引咎辞职。仆所以不于五日即提出辞呈者，已有少数学生被拘警署，不得不立于校长之地位以为之尽力也。今幸承教育总长、警察总监之主持，及他校长之援助，被拘诸生，均经保释，仆所能尽之责，止于此矣。如不辞职，更待何时？至一面提出辞呈，一面出京，且不以行踪告人者，所以避挽留之虚套，而促继任者之早于发表，无他意者。北京大学之教授会，已有成绩，教务处亦以组成，校长一人之去留，决不妨于校务。惟恐诸君或不见谅，以为仆之去职，有不满意于诸君之意，固特在途中，急促书此。以求谅于诸君。”这封信反映了对于学生运动，蔡元培是持非常矛盾的心情的。一方面他是北京大学的校长，在校言校、维持正常的学校秩序是他的职责。但是学生的行动已经被反动政府勒令禁止了，他又无法阻止学生继续扩大运动的规模，因此不得不提出辞职。
9日蔡元培出走后不久，北京各校学生纷纷召集代表会议，讨论如何与政府斗争的办法。他们决定一方面对政府施压，一方面向全国各界发出通电，请求得到全国各界的支持。教职员们也作出了“如蔡不留，即一致总辞职”的决议。
而此时学生面临的困难也是非常大的，山东的问题还没有得到解决，中国代表团在巴黎和会上的状况是一天不如一天。又加上蔡元培校长的突然离京，使北大处于一片恐慌之中。因为经过5月4日的运动，北大已经成为反动政府的眼中钉、肉中刺，这在北京城已经是人人皆知的事情了。为了维护北京大学，使已经取得的影响能够巩固下来，北京大学的学生们不得不把五四运动继续下去。但是，仅仅依靠北大的力量是不可能取得胜利的。
5月12日，反动政府无明确表示，学生们主张各校立即罢课，与此同时，社会各界也纷纷声援、支持学生们的罢课运动。人民群众的力量是伟大的，反动政府不得不又一次做出让步。5月14日，徐世昌以大总统名义下达了挽留蔡元培的命令。但是，反动政府在下令挽留蔡元培的同时，又连续下达镇压学生运动的命令。可见，反动政府并不是真正地向学生妥协了，也并不是真正地挽留蔡元培。因此，蔡元培迟至1919年9月，方才返校。（1919年9月12日，5月时不辞而别的北京大学校长蔡元培回到北京。20日，北京大学师生3000余人为蔡元培返任开了一个隆重的欢迎会。学生代表致欢迎词说：“在这个秋色宜人的季节，我们大家聚集在一起，又在讲堂上见到校长慈爱的面容，我们感到极大的高兴。五四以来，为国家争外交，为国民争人格，我们饱尝了人间的辛苦与亡国的痛苦，学生中有被逮捕入狱的，有被殴打审问的，有为之丧失生命的，我们也因此有了许多感悟。”最后，学生代表对蔡元培说：“想起您刚走的时候，大家见面就问：‘蔡校长还返校吗？’您走以后，我们都觉得上大学没有前途了。今天校长又返回学校了，大学又开始新的纪元，我们的新生活又开始了，我们今天见到先生后觉得非常兴奋、非常快乐。敬祝先生健康！大学万岁！中华民国万岁！”蔡元培则回答学生说：“我们已经四个月不见了，今天再相聚一起，我也觉得非常欣慰。但是我想自我离开北京以后，学生们处在异常艰苦的环境中，而我乃卧病乡里，觉得非常抱歉。我以为你们都很恨我，不愿意再与我相见了，但是催促我的电文一直打来，我就勉强回来了，今天见到大家我很欣慰”。）
北京政府虽然在挽留蔡元培，但是同时也发表了挽留曹汝霖等卖国贼的命令，这更使学生看清了反动政府的本质，进一步激起了他们的斗志。于是，学生们准备再发动一次规模更大的总罢课。5月18日，各校五千多学生在北大法科礼堂，召开了郭卿光追悼大会。郭卿光是在5月4日的游行中被殴打成重伤，随后在法国医院牺牲的。临危之际，他仍然在关心国家大事，痛恨反动政府对学生的镇压。这是在五四运动中死去的第一位爱国志士，因而引起大家的沉痛哀悼。到会的五千多人中，有很多妇女代表，许多人，包括北大学生代表、留日学生总会代表、长辛店十人团代表、妇女代表等都发表了演说。对郭卿光的追悼，事实上成了5月19日总罢课的动员誓师大会。
5月19日，总罢课实现了。大概二万五千多学生一起参加了这次总罢课。随后，他们向徐世昌提出了六项要求，如果北洋政府不答应，他们就不会结束罢课。这六项要求如下：（1）不能在巴黎和会上签字；（2）惩办国贼；（3）挽回蔡、傅，打消田长教育；（4）收回警备命令；（5）交涉留日学生被捕事件；（6）维持南北和议。
北京政府的答复并没有使学生满意，在谈到惩办国贼时，他们竟说让学生找出卖国的证据方能惩办曹、章、陆，否则就不会把他们三人定为卖国贼。学生们对此答复非常不满，但是，以学生弱小的实力又怎能与掌握着大权的反动政府抗衡呢？武器只有一个，罢课，而且是全北京城的学生一起参与的总罢课。学生们在罢课之后，继续开展一系列的爱国运动。“比较大的活动有如下一些：他们积极地开展讲演活动。学生们结伴在人群密集处、在闹市进行讲演，把国内的现状、巴黎和会中国代表的失败以及蔡元培校长是如何被北京政府逼走的等等一些事实，纷纷告诉了人民群众，让更多的人了解这次总罢课的意义，进而赢得他们的支持。事实证明，学生们的讲演确实收到了积极的效果，许多人都围在一起认真地听学生讲演，有不明白的地方还积极地询问，直到全部理解为止。他们的讲演也确实得到了许多群众的支持。讲演地点的许多商人纷纷递送茶水，并为学生的讲演鼓掌喝彩。除了组织讲演活动，这些学生还把抵制日货、提倡国货作为主要的任务，他们把收集过来的日货放在一起集中焚烧了。还有一些爱国的商人也自觉地清理掉店里的日货，拒绝再出售日货。除此之外，为了进一步扩大宣传，让更多的人了解国情，了解总罢课的真相，进一步的扩大影响，学生们还出版了日刊，但是不久就被反动军警禁止出版了。”