Du verstehst das Prinzip des I²C nicht.
I²C Geräte geben keinen Pegel aus. Jedes Device hat Open Collector Ausgänge die den I²C Pegel runterziehen. Aus diesem Grund legst du ja auch mittels Pull-up eine Spannung an die Pins an. Eben aus dem Grund weil der I²C keinen Pegel ausgibt. Und wenn du den Pegel auf 3,3V legst, also 3,3V über Pull-Ups an SCL und SDA legst, zieht sowohl das 5V Device als auch das 3,3V Device diesen Pegel runter.
Du siehst das nirgends 5V Signale verschickt werden
Les dir das mal durch:

http://de.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C