陶孟和的父亲陶仲明是一位塾师，他幼时随父在近代教育家严修创办的家塾中就读。这所家塾半日读四书五经，半日读西学。西学由张伯苓执教，课程有英文、数学和自然科学基本知识。1904年严氏家塾改为敬业中学堂，1906年迁址改称南开学校。陶孟和成绩优异，旋以官费生被派赴日本留学，1906-1910年在东京高等师范学校学习历史和地理。当时，他对中外地理特别感到兴趣，曾和同学杨文洵搜集大量资料，编译《中外地理大全》一书，共两卷，上卷为中国之部，下卷为外国之部，1916年由中华书局出版。出版后受到读者的欢迎，在10年中再版7次。

    1910年，陶孟和赴英国伦敦大学经济政治学院学习社会学和经济学，1913年获经济学博士学位。同年归国后任北京高等师范学校教授。1914-1927年任北京大学教授、系主任、文学院院长、教务长等职。

    在北京大学任教期间，陶孟和起初执教《社会学》、《社会问题》、《英文学戏曲》等课程，以后又增加了《教育社会学》、《社会心理学》、《社会学原理》等课程。这些都是新兴学科的课程，他也因此成为当时学术界的名流学者。

    蔡元培1917年就任北京大学校长，陶孟和极力支持蔡元培整顿北大的改革主张和措施。在本职工作之外，陶孟和在多方面出力襄助蔡元培的校务工作。

    1919年，陶孟和赴欧考察时，特别注意为北京大学罗致人才。当时他在英国见到李四光和丁燮林(丁西林)，即盛赞他们为“不多觏之才”，致函胡适说“望与校长一商，如能得两君来吾校，则大佳矣”。后来李、丁两位俱被蔡元培延聘至校。他是参与管理学校图书馆的图书委员，负责英文杂志的选定工作。由于他知识广博，尽职尽责，所选的杂志，非常恰当。他出国时，也要热心为图书馆选购图书。

    北京大学是新文化运动的发祥地，各种文化活动十分活跃，陶孟和积极参与其中。在编辑学校刊物方面，他是《社会科学季刊》的编辑员，《北京大学月刊》的顾问。陶孟和与马叙伦等发起成立哲学研究会。毛泽东在北大图书馆工作期间，曾参加过哲学研究会的活动。1919年冬，在北京的新民学会会员十几人曾联合“请蔡子民、陶孟和、胡适之三先生各谈话一次，均在北大文科大楼。谈话形式为会友提出问题，请其答复，所谈多学术及人生观问题”，毛泽东每次都参加，在他一生中留下了深刻的印象。

    《新青年》是五四新文化运动的号角，陶孟和正是这时与陈独秀、胡适等相识相知、共同战斗的重要一员。他担任《新青年》编辑，对《新青年》非常热心，尝与友人盛赞《新青年》的精神。他在1919年3月致胡适函中说：“设《新青年》之精神得以贯彻，亦可喜也”。在《新青年》杂志上，从第2卷(1917年)至第8卷(1920年)，陶孟和共发表10余篇文章，有《社会》、《我们政治的生命》、《战后的欧洲》、《怎样解决中国的问题》、《中国的人民的分析》、《新青年之道德》、《贫穷与人口问题》、《女子问题》、《论大学教育》、《大学课程问题》、《留学问题》、《论平民教育运动》等。在这些文章中，他极力提倡科学和民主，提倡改革和创新社会制度，提倡研究社会问题和调查社会实际情况，主张改革和发展大学教育以及拥护平民教育运动改革，充分表现了他的科学态度和改革精神。

    陶孟和这时还非常赞赏苏联的变革与发展。1924年1月24日，无产阶级革命导师列宁与世长辞，陶孟和表示了深切的悼念。2月26日，他与李大钊、马叙伦、郁达夫、丁燮林、沈尹默等47位教授致函北京政府外交总长顾维钧，要求政府与苏联恢复邦交。函中特别指出：“苏俄以平民革命推倒帝制，……其显扬民治，实吾良友。”