外交风潮已呈全面扩散之势，不仅学界、商界卷入，政界、军界内的不同派系，亦看准了这个机会，推波助澜，欲动摇段祺瑞的皖系势力。由外交引起的学潮，至此，已发展成政府高层内部的派别斗争了。政府要偏袒皖段，就要冒得罪其他势力的风险，但要惩办皖段，又没这个胆量与实力，只能顾左右而言他。5月12日，国务总理钱能训也步了蔡、傅二人的后尘，向总统撂挑子。
政府陷入了严重的政治危机。
学生被捕后，学运领袖们对下一步该怎么走，颇觉踌躇，学潮一度转趋沉寂。然蔡元培的辞职，引起连锁反应，成了刺激学潮再度升温的重要因素。罗家伦说：“蔡先生去了以后，北京大学自然是第一个恐慌，为维持北京大学，北大学生不得不继续闹下去，而且不能不联合旁的学校学生一同的闹下去，于是五四运动又重新紧张起来了。”罗家伦《蔡元培时代的北京大学与五四运动》。台湾，《传记文学》第54卷第5期，1978年5月。这时的学运，已不仅仅是为了声援青岛问题，而是带有自保的用意了。安福系的喉舌《公言报》亦公然质问：“与日本争青岛乎？抑为蔡元培等争位置乎？”
为了给学运拓展新的空间，北京学生联合会决定从5月11日开始，组织十人讲演团，开赴各处讲演，把爱国的信息，传播开去。高师在前门一带，北大在内城，清华在西门，每组一二十人不等，手持“学生演说团”小白旗，分段游行讲演。演说内容，大抵是惩办卖国贼、不买日货、力争青岛等，并向市民散发各种传单和地图。不久，讲演范围扩展至昌平、南口、西郊等地。
5月13日，北京高等专门学校的全体校长，全体向教育部具呈辞职。医专校长汤尔和、工专校长洪镕，即日离京远去。学生们聚集在北大开会，讨论是否要举行全体总罢课。会上众说纷纭，未有定论。
5月14日，徐世昌召集段祺瑞和全体阁员、安福国会的两院议长，在公府举行紧急会议，研究外交、南北和会和学潮问题。段祺瑞坚持对学生要采取强硬态度，并要求罢免傅增湘，态度咄咄逼人。徐世昌无奈，只好下令：
京师为根本重地，各友邦使节所在，尤应切实防卫，以期弭患销萌。著由京畿警备总司令督同步军统领、京师警察厅总监、军警督察长、京兆尹等，一律认真防护，共维秩序。遇有纠众滋事不服弹压者，仍遵照前令，依法逮惩。其余关于保卫治安事宜，均责成该总司令等，悉心调度，妥慎办理。至各省区地方治安，该管督军、省长、都统，责无旁贷，并著切实筹维，勿涉疏弛，是为至要。《五四爱国运动档案资料》，中国社会科学出版社，1980年版。
命令中提及的各治安单位，警察厅负责维持社会秩序，固无疑义，然步军统领衙门的职责，主司城门启闭和四乡车捐，它何来权力处理学生游行示威活动（虽然它的越权由来已久）？而京畿警备总司令则属军队系统，总司令就是段芝贵。平时卫戍军队由陆军部指拨，遇特殊情况时，则由陆军部指派京师附近军队归总司令调遣。这道命令，赋予军队弹压逮惩示威民众之权，这是一个非常危险的信号。5月15日，政府在段祺瑞的压力下，批准傅增湘辞职，委次长袁希涛代理总长。
5月18日，北京18家专门学校召开紧急会议，表达对政府的三大失望：一、政府未表示山东问题不签字之明决态度，且勤于对内，无对外之决心。二、政府对于国贼极称许，对于傅蔡诸公则相反，近且有离奇更换之主张，危及教育之基本。三、政府对于留东学生之被捕而不问，北京学生之呼号而不顾，反下令禁止学生集会言论及发行印刷品之自由，如临大敌。全体学生忍无可忍，决定采取罢课的手段，作最后的要求及运动，望全国一致赞助。
会议向总统提出六项要求：一、巴黎和会不得签字；二、惩办国贼；三、挽回蔡、傅，打消田应璜长教育；四、收回警备令；五、交涉留日学生被捕事；六、维持南北和议。18所学校一致决定：明日全体罢课。罢课期间，学生们将从事以下工作：一、组织“北京护鲁学生义勇队”，以备国家不时之需；二、推行各校“平民教育讲演团”，促使国人知道以国家为重；三、由各校自组“十人团”力维秩序，以舒国家内顾之忧；四、以暇时潜心经济，俾勿负国家树人之意。
5月19日，星期一，北京下了一场雨。从上午开始，全北京26所中等以上学校的课室都空空荡荡，总罢课开始了。
这一个标志性的转折。以前学生们的各种示威活动，都是以学校为单位的，直到这时，才真正第一次有组织地举行全北京的总同盟罢课。其次，以前的学潮，都是学生们聚集在一起，现在则相反，由聚而散，像水银泻地一样，渗透到社会各个角落，在北京街头演说的学生骤然激增，19日那天有三四百人，20日增至六七百人，21日多至上千人。警察疲于奔命，就像十个指头按跳蚤，按得东来西又跳。
大批军警日夜包围着北大等学校，限制学生外出。尽管校方抗议，称学校为国家永久作育人才之地，非政府随意执行刑法之地，要求撤去包围学校的军警，但政府不为所动。北京学生联合会主办的《五七》日刊、《救国》、女子救亡会主办的《女界钟》，安那其主义者的刊物《进化杂志》、《工人宝鉴》、《太平》、《民声》，以及同情学潮的《北京晨报》、《京报》、《正义报》、《益世报》，均先后被查封，禁止出版。显示出，政府内部的强硬派，渐渐占据了上风。
5月20日晚上，北京各校教职员联合会决议，反对更换北大校长，反对田应璜执掌教育。21日，罢课潮扩大到中学。第一中学、第二中学等各处中学亦一律罢课。北京简直成了一个谣言世界。有人说，政府将以武力解散学生团体，强迫学生上课；也有人说，教育部准备提前放暑假；还有人传言，北京第二中学已经被解散，高等工业学校也要被解散。“今天一个呈子，是某某等几百几十几人欢迎胡仁源作大学校长。明天一个呈子，是某某等几百几十几人请惩办熊希龄、林长民等。后天又一个传单，是北京大学本预各科一千三百五十八人‘揭破教员之阴谋’。”胡适《数目作怪》。《每周评论》第28号，1919年6月29日。各种风言雾语，像病毒一样传遍京师。
气氛愈来愈紧张，仿佛有一个巨大的阴影从天边缓缓升起，向大地压来，马上就要合拢了。学生感到不寒而栗，政府也同样感到不寒而栗。
21日，徐世昌撤了镇压学生不力的步军统领李长泰职，换上陆军第十三师师长王怀庆为京师步军统领。当天上午，北大教职员在法科大礼堂开会，再次表达誓不承认田应璜长教育的决心，认为这是教育界的羞耻。
23日，陈宝泉等校长，以学潮扩大，无法挽回为由，第二度向教育部请辞。25日，教育部下令所有学校必须在三天内复课，不复课的就开除。但教职员们却以全体名义，上呈总统和国务院，称学校秩序自有职员维持，无须军警入校干涉，如军警再有此情，即认为是破坏教育机关。
民间的呼声日益高涨，皖段军阀的态度亦日益强硬，徐世昌如同三文治，日子甚不好过，但他的官僚本质，决定了他最终选择牺牲民意，向军阀屈服。5月25日，他颁布了一道更为严厉的命令：
近日京师及外省各处，辄有集众游行、演说、散布传单情事。始因青岛问题，发为激切言论。继则群言泛滥，多轶范围。而不逞之徒，复借端构煽，淆惑人心。于地方治安，关系至巨。值此时局艰屯，国家为重。政府责任所在，对内则应悉心保卫，以期维持公共安宁；对外尤宜先事预防，不使发生意外纷扰。著责成京外该管文武长官剀切晓谕，严密稽察。如再有前项情事，务当悉力制止。其不服制止者，应即依法速办，以遏乱萌。京师为首善之区，尤应注重。前已令饬该管长官等认真防弭，著即恪遵办理。倘奉行不力，或有疏虞，职责攸归，不能曲为宽假也。《大总统镇压反日运动令》。《五四爱国运动档案资料》，中国社会科学出版社，1980年版。
天子脚下，官方重兵把守，北京学生的活动空间，愈收愈窄，有如身陷暗黑牢房，只能跳到外线，冲出京畿警备司令部的势力范围，寻找社会各界和外地的支持，以求把“学潮”变成一种民众的社会运动。这也是没办法中的办法。于是，罢课以后，学生们便顶着春天的风沙，分批秘密前往上海、天津、南京等城市。罗家伦说：
北京方面，学生运动已到了一筹莫展的地步，于是便遣派代表到上海去组织全国学生联合会，第一批南下的就是段锡朋、陈剑翁、许德珩、黄日葵、祁大鹏（中国大学）、瞿世英（燕京大学）等。他们到了上海以后，就联合上海及各省学生代表组织全国学生联合会，到了5月底，各处的布置已经有点头绪了，于是我们在北京接到段锡朋的密电，说是可以相机发难。罗家伦《蔡元培时代的北京大学与五四运动》。台湾，《传记文学》第54卷第5期，1978年5月。
气温一天一天升高。炽热的夏天来临了。
北京5月4日发生的事情，是什么时候传到上海的呢？蒋梦麟说他是5月5日早上，通过报纸知道的，“当天下午，公共团体如教育会、商会、职业工会等纷纷致电北京政府，要求把那三位大员撤职，同时释放被捕或被扣的学生。第二天一整天，全上海都焦急地等待着政府的答复，但是杳无消息。于是全市学生开始罢课，提出与各团体相同的要求，同时开始进行街头演说。”蒋梦麟《西潮·新潮》。岳麓书社，2000年版。
但在中国公学读书的学生李玉阶说，北京火烧赵家楼后几个小时，复旦大学就接到消息了：“5月4日晚上北京学潮的专电到达上海，先是复旦大学教授们，立刻在校园内紧急鸣钟，召集在校的全体学生，报告北京大学学生游行示威，及殴打章宗祥，火烧赵家楼（曹汝霖住宅），并与警察冲突，被捕五十余学生的详细情形。当即决定连夜推派同学分赴上海各校联系报告，并请各校代表出席5日下午在复旦大学举行的上海学生会筹备会议。”李玉阶《上海学生响应五四爱国运动的经过》。共青团中央、全国学联、中国社会科学院主办《五四运动纪念馆》。
在上海复旦大学读书的学生朱仲华，则说复旦大学是5月5日晚上10时半，接到《民国日报》经理邵力子电话，才知道北京的情况的，因夜已深，电车停驶，于是请邵力子翌晨来校报告详情。朱仲华《五四运动在上海》。《五四运动回忆录》（续），中国社会科学出版社，1979年版。另一位复旦学生张廷灏说，教授敲钟是在5月5日晚上，他记得很清楚：“北京发生这一伟大运动后的第二天夜里12点钟左右（据朱仲华回忆为5月6日晨），学校里的大钟忽然敲起乱钟来了，敲个不停。全校同学在睡梦中惊醒过来，都莫名其妙。”张廷灏《在上海参加五四运动的回忆》。《20世纪上海文史资料文库》（一），上海书店出版社，1999年版。
几分钟后，北京的消息在上海传开了。
