10日，蔡元培在南下途中特地给学生写了一封信。
他信中说道：“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，以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……惟恐诸君或不见谅，以仆之去职，为有不满于诸君之意，故特在途中匆促书此，以求谅于诸君。”
但是，安福系本来就把蔡元培看作眼中钉，必欲除之而后快，蔡的辞职正中其下怀。因此对于学生的“挽蔡”诉求，当局不仅不明确表态，反而在9日发布了三道气势汹汹的命令。一令“查办”北大校长（这一条后在教育总长的要求下撤销），二令由警察厅将获释学生重新拘捕送交法庭“惩办”，三令“整饬学风”。显而易见的是，在那个敏感的时刻，下达这样的命令无异于火上浇油，于是“挽蔡”运动急剧升温，罢课罢教掀起高潮。
直到14日晚，北洋当局才在各方压力之下发布一道命令，表示对蔡元培所辞“著毋庸议”，所持理由是“妥求善后”“校长职责”。此令明显没有挽蔡的诚意，其言下之意似乎是：五四谁惹的祸谁收拾，别想一走了之。更令人匪夷所思的是，当局与这道命令同时发布的居然还有一道“挽曹挽章”令，对曹、章二人加以抚慰，并且对学生严词恫吓。如此倒行逆施、昏庸蛮悍，不仅再次激怒了师生，也激怒了广大民众。
从15日起，运动迅速升级，从学生“总罢课”到北京各高校校长辞职、教育总长辞职；从学生罢课、教师罢教到工人罢工、商人罢市。运动迅速由教育界扩展到社会各界、各阶层，从北京扩展到上海、天津乃至全国，主题也从“挽蔡”再次上升到“外争主权、内惩国贼”的政治层面。
学生的运动升级以后，北洋当局的态度在表面上有所转变，表态要“留蔡”，同时也多次致电蔡元培本人表示“慰留”。然而，蔡元培对当局的诚意始终存疑，他离京后先到天津，再到上海，一路都处在观望之中，辞职的初衷未改。