蒋百里此次自杀的缘由众说纷纭，有说是愤于军校学风浮躁，有说是向陆军部请求拨款未果，也有说是对中国当时军界及政界之绝望。不论何种说法都只能部分成立。蒋氏自杀，最大原因是他的骄傲。自杀者往往是最骄傲者，懦夫不敢也不配自杀。
同年蒋百里兼任袁世凯总统府一等参议。1916年袁氏称帝，蒋氏入川佐老同学蔡锷讨袁。袁氏死后，又陪蔡氏去日本就医，旋即为之料理丧事。1917年回国，任黎元洪总统府顾问，开始首次撰写军事论著《孙子新释》、《军事常识》等，出版后成为保定军校教材。1919年五四运动爆发时，与梁启超等一起去欧洲考察。次年春回国，正值国内提倡新文化，一时如风起云涌。梁氏深感于欧洲的文艺复兴，决心放弃政治生涯，全力从事新文化运动。蒋氏积极参与，成了梁氏最得力的助手，号称“智囊”。他不仅出主意，更著书立说，主持“读书俱乐部”、“共学社”等团体，成为新文化运动的重要战将之一。
1920年蒋百里当选浙江省议会议员，参与浙江、湖南省宪起草工作，支持“联省自治”;又主编《改造》杂志，其影响力仅次于陈独秀主编的《新青年》。期间写了不少关于联省自治与社会主义的文章;毛泽东当时也致力倡导“湖南省自治”，也许正是受其影响。
次年，蒋百里将欧洲考察的成果写成一本《欧洲文艺复兴史》;梁启超为之作序，下笔不能自休，竟写了5万多字，跟原书的字数差不多了，只好另作短序。后来梁氏将这篇长序改写、充实，取名《清代学术概论》，反过来又请蒋氏作序——此事可算民国学术界一大佳话。
1923年蒋百里心血来潮，文艺精神奋发，同胡适组织新月社，并同徐志摩结为至交。几年后蒋氏被蒋介石关进监狱，感情充沛、容易激动的徐氏还背起铺盖，喊着要进去陪他一同坐牢。
1925年蒋百里再度出山，任吴佩孚部总参谋长;因吴不“讨奉”而辞职，去上海投孙传芳。1929年支持湘军将领唐生智起兵“倒蒋”(蒋百里曾劝说唐氏率军投入国民革命军)，翌年入狱;稍后两个姓蒋的同宗达成和解。1933年奉蒋介石之命再赴日本考察，便很早就预知到中日大战不可避免，拟定多种国防计划，呼吁国民政府备战。1935年任军事委员会高级顾问。来年赴欧美考察，回国后倡议发展空军(中国最早关于空军构建的思想，却是来自陆军出身的他)。1937年9月以蒋介石特使身份出访意、德等国，回国后发表《日本人》及《抗战基本观念》，断定日本必败，中国必胜。1938年8月代理陆军大学校长。
