玄奘自出家以還，便曾經計劃往天竺學習佛法，跟從戒賢大師學習，以及參觀佛法，但多次都未成事。由於等不到唐朝出國的過所(護照),一直沒法出國,公元627年，唐玄奘終於由長安出發隻身前往天竺，經過高昌得鞠文泰禮重，沿著西域過帕米爾高原前往，歷經艱難險阻後到達天竺。在天竺的十多年間，玄奘跟隨過許多有名的僧人，他停留過的寺宇包括當時有名的佛教學習中心那爛陀寺，他向該寺的主持，印度佛學權威戒賢法師學習佛經。及後，玄奘更加徒步考察了整個南亞次大陸，昔有真唯識量重，在曲女城佛法講座中，十八天內，無人能難倒他，名揚全天竺，分別被當地大乘教徒譽為“大乘天”和小乘教徒譽為“解脫天””。在貞觀十三年，他在那蘭陀寺代戒賢大師講授《攝大乘論》和《唯識抉擇論》。643年，他啟程回國，並將當地的約657部佛經帶回中土。646年，回到長安，受到了唐太宗的熱情接待。(據後世分析,唐太宗熱情接待玄奘是為了獲取西域的情報,因為當時唐正準備對西突厥用兵).652年（永徽三年），玄奘在長安城內慈恩寺的西院築五層塔，即慈恩寺塔 （故稱），也就是今天的大雁塔，用以貯藏自天竺攜來的經像。1962年，寺內建立了玄奘紀念館。故大雁塔成為了玄奘西行求法、歸國譯經的紀念建築物。 回到中土後，在唐太宗的支援下，在長安設立了國立翻譯院，參與的學生與人員來自亞洲東部各地。他花了十多年時間在今西安北部約150公里的銅川市玉華宮內將約1,330卷經文譯成漢語。玄奘本身最感興趣的是“唯識”這一部份。這些佛經之後再傳往南韓和日本。玄奘因著自己的見解以及翻譯與註解經文的努力而創始了法相宗。雖然，這一宗派沒有持續很久，但是他的許多學說卻深深的影響了其他較為成功的宗派。由玄奘法師口述而成的《大唐西域記》，堪稱中國歷史上的經典遊記。因為印度歷史紀錄的缺乏，這本珍貴的遊記也是研究印度歷史不可缺少的文獻。玄奘於664年去世，最初葬於白鹿原雲經寺；669年，改葬於少陵原（又稱鳳棲原），建有舍利塔，併為此在這裡建立興教西遊記名著《西遊記》這部小說中描繪的唐僧（唐三藏），雖然近似作者基於玄奘法師的聯想所刻意取角，但基本上仍屬於個別建立的故事與人物角色，不應因此誤解為史實或歸類為歷史小說。其中著名的孫悟空、豬八戒（悟能）和沙悟淨，及西遊除魔降妖生動活潑的豐富情節，明顯並非記述玄奘遊歷天竺的故事，而另有其獨特而廣泛的人文意義與哲學、藝術與社會價值。佛教對《西遊記》這部書，有兩種截然不同的看法，近代的禪宗高僧虛雲大師，指斥《西遊記》是道教徒寫了來詆譭佛教的；而也有人認為，《西遊記》其實隱諱地記錄了修行的過程，若不懂佛教文化，則寫不出這部書。