蔡元培任北京大学校长时，不拘一格招揽人才，又有“兼容并包，思想自由”的治校理念，一时俊彦均集聚于北大。上任前，蔡元培在上海的一个小书摊上偶然买到吴梅的《顾曲麈谈》，非常欣赏。到任后，蔡元培提倡美育，将北大的一个学生社团音乐团改组为音乐研究会，下设古琴、丝竹、昆曲、钢琴、提琴五组，由校方聘任导师。
　　当时吴梅只是上海民立中学的教员，蔡元培仍延请吴梅到北大教授昆曲。吴梅得到教席后作诗曰：“不第卢生成绝艺，登场鲍老忽空群”，并注云“时洪宪已罢，废国学，征余授古乐曲。”


　　1917年9月，吴梅到北大担任音乐研究会昆曲组导师，由于学昆曲者甚众，又请寓居于北平的曲家赵子敬、北大校医陈万里一起教曲，并常在音乐演奏大会中演唱，如在1922年5月，昆曲组就曾演唱《惊梦》《山亭》《拆书》《弹词》《痴梦》《刀会》《拾金》《法场》。任中敏回忆说“一时同学乐受熏陶者，相率而拍曲、唱曲”“初不以事同优伶为忤；风气之开，自此始矣！”北京大学音乐研究会昆曲组可以说是中國大学里最早的曲社。与此同时，吴梅还担任“文本科教授兼国文门研究所教员”，讲授“文学史”和“曲”的课程。后来“曲”易名为“戏曲”，被认为是中国大学里设置戏曲课程之始。据上过吴梅课的学生回忆，吴梅边讲词曲，边撅笛解说，北大课堂上笛声悠扬，曼声讴歌，使听者神往。
　　吴梅曾应邀写了两首北大“校歌”：一首是《北大二十周年纪念歌》，词云：“棫朴乐英才，试语同侪，追想逊清时创立此堂斋，景山丽日开，旧家主第门桯改。春明起讲台，春风尽异才，沧海动风雷，弦诵无妨碍，到如今费多少桃李栽培。喜此时幸遇先生蔡，从头细揣算，匆匆岁月，已是廿年来。”另一首即北大校歌，并由吴梅谱曲，词云：“景山门启鳣帷成，均又新，弦诵一堂春。破朝昏，鸡鸣风雨相亲。数分科，有东西秘文；论同堂，尽南北儒珍。珍重读书身，莫白了青青双鬓。男儿自有真，谁不是良时豪俊，待培养出，文章气节少年人。”二曲均载于《北京大学廿周年纪念刊》，在蔡元培时代的北大传唱。后来，吴梅修订校歌，题为《正宫锦缠道·示北雍诸生》，收入《霜崖曲录》。
　　1922年秋，因思乡心切，加之北平政局不稳，受在北大毕业的好友陈中凡之邀，吴梅举家前往南京的东南大学任教，从此离开了北京大学。