在欧洲，蔡元培滞留了五个月，以在法国的时间为最长。他曾先后游历了瑞士、比利时、德🃒🗊国、奥地利、意大利、荷兰和英国。原拟是要去丹麦的，因遭遇海员罢工，未能成行。
这一期间，他走访了包括巴黎、柏林、牛津、剑桥等在内的几十所大学，详细🙜考察这些学校的传统、办学特点、管理体制及专业设置等情况，可谓收获满满；他对法国的大学区教育体制特别感兴趣。
在英国爱丁堡的一次演说中，他发表感想说：国内正在倡行地方自治，采用法式大学区制，可以解决各省🟓地方教育的提高和管理问题。不过，法国大♍学区的权力过分集中于校长一人，拟应该作变通，设立评议会统揽其权。这一认识，是蔡元培日后在国内进行大学区实验的思想基源。
为提高教育行政管理效率，拿破仑建立了中央集权的教育领导体制。1808年设立的帝国大学，成为全国最高的教育领导机构👻，大学首脑称总监，由拿破仑直接委派；同时将全国分为27个“大学区”，设学区总长，由总监任命。大学区制的特点：教育管理权力高度集中；全国实施学区制管理；开办任何学校机构必须得到国家的批准；一切公立学校的教师都是国家的官吏。法国的大学区教育体制，奠定了近代法国教育制度，并深深影响着法国的现代教育。
在此期间，蔡元培还与西欧各国的知识精英和教育行政官员进行了广泛的接触。3月8日，他偕李圣章，访问了坐落在巴黎的⛤🜕镭锭研究所，会晤了居里夫人。
在1921年3月8日的日记中，蔡🈢⛦🜬元培详细记述了拜访居里夫人的情形。
这一天早晨，春寒料峭，蔡元培与北大教授、北平中法大学校长李圣章一🝩起，沿着美丽的塞纳河来到巴黎大学，穿过几条浓荫大道，找到了镭学研究所。这是一幢由巴黎大学与巴斯德研究院共同出资建造的学院式白🎨📦色建筑，门柱石壁上镌刻着一排漂亮的法文字母:“镭学研究所——居里楼”。
居里夫人的秘书先引导蔡元培参观镭学研究所的居里实验室。实验室比较简陋，里面装有特制的扩🖱🖙声机，不时传出镭质的“跃散之声”，这给蔡元培留下深刻印象。
一见面，蔡元培深为居里夫人的美丽和“朴质诚恳”所感染。居里夫人身材修长🖂，身着黑色长裙。手上有一些盐碱的烧痕，一头金发🍣盘在头顶，露出高高的额头。白净端庄的脸庞显出坚定又淡泊的神情，那双微微内陷的蓝色大眼睛，让人觉得能看透一切，看透未来。
居里夫人对远道而来的蔡元培十分热情。一番问候之后，蔡元培便用法语向居里夫人介绍🌩🁱说，中国对各种新文化、新科技十分渴望，这次慕名而来，就是想聆听她的教诲，并希望她能到中国访问。蔡元培还介绍，这段时间，美国哥伦比亚大学教授、实用主义哲学集大成者杜威和英国著名哲学家、数学家罗素就在中🛕🜐🁔国讲学，受到了热烈欢迎。
居里夫🃵🜇⛮人对中国热情邀请外国学者去访问交流的做法深表赞许。她还询问蔡元培:“中国与欧洲不同，没有战争，一定可以把多数的🍣财力用🆠🐾在教育和学术研究之上吧？”
居里夫人痛恨侵略者，小时候，她的祖国波兰被沙俄侵占，从青年时代起就远离祖国到🅚法国求学。当时，爱好和平的居里夫人可能对中国局势不太了解，不知道🝩🍰中国也正在军阀混战、内战不断。蔡元培无言以对，只好点点头。
居里夫人接着又建议:“中国也不能没有类似试验研究镭锭的机构。这样的机构假如设在北京🁚🆚🐃，环🖱🖙境肯定比较清静，不像巴黎那么嘈杂而多烟尘。”
看🄊来，居里夫人对自己的试验室不太满意，可就在这样的实验室里，她完成了有关放射性研究的论文500多篇。
当时，蔡元培已经了解到居里夫💕👰人要去美国访问，想邀请居里夫人来中国，所以就关切地🌩🁱问:“夫人您什么时候去美国呀？”
“在今年暑假里，已经定下来了。🅰🏒”居里夫人回答。
蔡元培急切地说:“我们🃩🚡专程来邀请您到中国🏅访问。您能否在访美之后，到中国去讲学？”
居里夫人🏨🜧🄟遗憾地说:“暑假里留下的时间不多了，今年可能去不成了。”但她又接着表示很愿意去中国:“以后的暑假里，我会安排到中国。”
“我们盼望您♇早一天来中🃩🚡国！”蔡元培热情邀请道。
通过这次拜访，居🙻🏧🜛里夫人对中国的良好🏛印☸🄊象，对科技事业的关心和希望访问中国的愿望，令蔡元培十分感动。
虽未能成功邀约居里💴🖈🐧夫人访问中国，但蔡元培依然十分关注居里夫人的科学事业，对其伟大发现也有极高评价。
1929年3月8日💴🖈🐧，蔡元培在《三八妇女节演说词》中，大力倡导“男女平权”，认为妇女在政治、经济、教育上所发挥的作用与男子“不能相等”，尤其感慨:“在高🝚等教育上，🗉🙮🍱如法国居利里夫人的有若干人？”
1932🏨🜧🄟年8月，蔡元培在《申报》月刊发表的《六十年🜞🃔来之世界文化》一文中指出:“在科学界，物质不灭之信条，久为学者所公认；然自一八九八年居利里夫妇发现镭锭以后，因其放射的作用，而有原子崩溃说；于是知‘不灭’🖹之说，为相对的而非绝对的。”
由于时常受到放射🙻🏧🜛性元素的侵袭，1934年7月4日，居里夫人不幸患恶性贫血症与世长辞，把🖱🖙生命贡献给了这门科学。