1937年七七事变，日军全面侵华。为了远离战场，蔡元培从上海愚园路搬到海格路（今华山路）。但住了不到一个月，上海就沦陷了。11月27日，他在丁西林、庄长薛等陪同下去了香港。1938年2月，其妻周夫人携儿女来香港。蔡元培原计划合家迁往昆明，但因年老多病，只得在香港先停留下来。王云五将蔡元培安排在商务印书馆他的临时宿舍。蔡元培与王云五得以朝夕相处三个多月时间，并得到了王云五及家人的热情照顾。香港房租贵，物价高，而每月中央研究院寄来的月薪兑换成港币，所剩无几，因此，蔡元培一家生活常常入不敷出，幸亏有王云五在经济上予以接济。

从蔡元培居住香港所写的日记可知，这位风烛残年的老人始终关注中央研究院在昆明的情况，每有相关函电必载入日记。在他去世前数日，先后收到翁文灏、任鸿隽、竺可桢等人的来信，对其中有关中研院评议会改选一事甚为关心。蔡元培在晚年摈弃外务，希望静心养病和写作，但对于视为"百年大计"的中研院的工作则是一个例外。

身怀民族大义，充满爱国情感，自古以来就是中国知识分子的优良传统。蔡元培秉承这一传统，其报国之志不衰。蔡元培为后人留下一个难以磨灭的历史镜头。1935年，蔡元培到南京，当时还是南京政府行政院长兼外交部长的汪精卫请他吃晚餐。蔡元培苦劝汪精卫改变亲日立场，铁心抗日。蔡元培说这些的时候流下了眼泪，滴在汤盘里，和汤一道咽下去。

蔡元培隐居香港，心系天下，时刻关注战争局势。1938年12月蔡先生为北京大学四十周年纪念题词，有"他日河山还我，重返故乡，再接再厉，一定有特殊之进步，敬以是为祝"之语。惜蔡先生过早地病逝香港，未能于河山还我之后，再访他曾倾注了满腔心血的北京大学。蔡元培生前曾为友人之父题照，写了"家祭毋忘"四字。也许他预感到自己不能看到抗战胜利的那一天了。

面对神州陆沉，山河破碎的局面，晚年蔡元培又重拾早前参加革命时的金戈铁马的英雄气概。这种情感在他的诗作中有强烈表现。他写给陆丹林的红叶诗其三云："枫叶荻花瑟瑟秋，江州司马感牢愁。而今痛苦何时已，白骨皑皑战血流。"他为张一麟《八一三纪事诗》题诗："世号诗史杜工部，亘古男儿陆渭南。不作楚囚相对态，时闻谔谔展雄谈。"

烈士暮年，壮心不已。最能反映蔡元培民族情感的诗词，莫过于他的《满江红》。1939年7月，他被国际反侵略运动大会中国分会推为第二届名誉主席，为该会会歌所作的《满江红》词铿锵有力，铮铮有声：

公理昭彰，战胜强权在今日。