居港期間,蔡元培仍然保持讀書寫作習慣。「目力漸弱,然仍不廢讀」。請弟子、商務印書館總經理王雲五「擇由上海攜來木板大字本書借供消遣,蔡先生閱畢,輒交商務同人攜回,另行易取他書。每書閱畢,有意見輒函告我」。這些書冊成了蔡元培在港「島居頗恨圖書少」生活中的慰藉,他至少讀了三四十冊,包括《陸放翁全集》《王陽明全集》等,還有斯諾的《西行漫記》。他讀得很認真,在日記中記下每一章的標題,並作筆記:「其第三章中有『中國共產黨的基本政策』『論對日戰爭』等節,述毛澤東的意見,頗詳。」
期間蔡元培創作詩文三四十首,比如為刊物寫《滿江紅·反侵略歌》、詩詞《岩泉》等,「泉在層岩下,源頭活水清。出山嫌世濁,抱璞守廉貞」;為親友家人寫「兒女承歡憑意匠,親朋話舊煦心田;一尊介壽山陰酒,萬壑千岩在眼前」等。為老友著作寫序,如《魯迅全集·良序》、任鴻雋《古青詩存·跋》、李宗侗《中國古代社會新研究初集·序》等;為北京大學四十周年紀念題詞「他日河山還我,重返故鄉,再接再厲,一定有特殊之進步,敬以是為祝」。
無論自己身處何境,他始終待人款洽,律己精嚴。此間一家人僅靠中研院的薪水度日,所發法幣一經兌換港幣,所剩無幾,而香港房租高昂,米珠薪桂。親睹其艱的余天民說,真所謂「三晉之大夫,不若鄒魯之僕妾也。」但蔡先生一如既往慷慨寬厚,不時周濟寒士。寧可自己生活清苦,甚至連看病都因囊中羞澀而一再拖宕,逢年節卻總是設法加送工人傭錢。詩人廖平子一家當時在港以織履為生,家無隔夜之糧,度日甚難。廖敬慕蔡先生,時常呈詩作予蔡,先生必贈其十元,幾乎每月皆然。
對好友的幫助,蔡先生以禮相贈。其子女就讀的學校重英文,延請北大校友余天民為子女「增習國文」,一周兩次。余天民堅辭束脩,他數次致謝函「弟為彼等講解,均喜歡無量,感謝不已」,「特寫一馬奉贈,借博一粲,兼表謝忱」。一九四○年正月初四,蔡、王兩家一起過春節「作半日之歡聚」,王雲五憶蔡「偶見小女鶴儀習書畫,勉勵有加。三月二日,即蔡先生病前一天,忽自動書一立軸擬畀小女」,「梅子生仁燕護雛,繞簷新葉綠扶疏。朝來酒興不可奈,買到釣船雙鱖魚」。誰知這竟是蔡元培的絕筆,「彌覺可珍」。
一九四○年三月三日晨,蔡元培在寓所突然頭暈倒地,口吐鮮血,被送往養和醫院。五日上午九時三刻,七十三歲的蔡元培走到了生命的最後時刻。臨終前,內侄幾次聽到他斷斷續續吐出「科學救國,美育救國……」一些字,這是蔡元培留給塵世最後的話語。
他一世清貧。身後欠下醫院千餘元、入殮的衣棺都是王雲五代籌。終其一生沒有一處屬於自己的房產。(解放後陳毅任上海市長時,得知蔡的家人居無定所,特批靜安區一三層小樓供其「子孫後代永久居住」。這是後話。)
當時的《大公報》報道:三月七日下午入殮時,「蔡公遺體……四周堆置各界致贈之花圈,四壁亦滿懸輓聯。」十日,商務印書館主持舉殯儀式,送葬隊伍達五千人。全港學校商舖下半旗誌哀,靈柩由禮頓道經加路連山道,再經波斯富街、軒尼詩道、皇后大道、薄扶林道入南華體育場公祭,市民沿途列隊目送。香港學者盧瑋鑾(筆名小思)在《香港文學散步》一書中描述「公祭時,參加者萬餘人,那真是榮哀」。一九四○年代全港人口只有五十萬。就連九龍租屋附近的居民感其仁厚,亦焚冥錠祭奠。街巷寂寂風拂幡旗,萬頭攢動不聞半點聲息。
與此同時,內地也舉行了隆重的公祭儀式與追悼大會,甚至一九四○年三月二十四日全國寄出的信件上,都加蓋一枚特殊郵戳「追悼蔡孑民先生紀念」。毛澤東特發唁電「學界泰斗,人世楷模」。周恩來親寫輓聯「從排滿到抗日戰爭,先生之志在民族革命;從五四到人權同盟,先生之行在民主自由」。
先生的遺骨葬於香港仔華人永遠墳場(位於五段二十三台,有心者可存記),上刻葉恭綽書「蔡孑民先生之墓」。一九七八年先生誕辰一百一十周年時,香港北大同學會集資重修陵墓,增添了生平墓表,文字由北大校友、香港中文大學教授王韶生撰(一說是臺靜農,有據可勘誤),台灣著名書法家、原台北故宮博物院副院長莊嚴所書。碑文中引用了蔡元培弟子、也曾任北大校長的蔣夢麟的誄詞:「當中西文化交接之際,先生應運而生,集兩大文化於一身,其量足以容之,其德足以化之,其學足以當之,其才足以擇之!」先生之風,世人共仰。