玄奘自长安出发，经秦州、兰州、凉州，潜行至瓜州，循北道出玉门关，只得瘦马一匹伴随。几经艰险，到达伊吾，后转至高昌。时高昌王鞠文泰以玄奘一人，身经大沙漠而至，视为有道高僧，殷勤地接待，力劝其留在高昌弘法，但玄奘因决意往天竺求经，高昌王苦留不获允。于是玄奘在此说法一月，并与高昌王结为兄弟。其后高昌王送以钱财货物，给沿途二十四个国王及西突厥，请他们在玄奘过路时，照顾玄奘，于是玄奘便继续西行。

他先后经过阿耆尼国（焉耆）、屈支（龟兹）、跋禄迦（姑墨），越过葱岭，从者十死其四，最后到碎叶城，得见西突厥的肆叶护可汗。肆叶护可汗以为唐使，礼待之，并遣使知会所属各国，要他们款待、保护玄奘。玄奘乃顺利经昭武九姓国、吐火罗国，无阻而至天竺。玄奘边行边参观佛祖遗迹，终至东印度摩揭国的那兰陀寺（631年），戒贤大师见玄奘大喜。戒贤为世亲大师所传法相宗嫡传，虽年过百岁，仍为玄奘开讲《瑜珈师地论》、《显扬论》、《对法论》、《因明论》、《顺正理论》等。玄奘在那兰陀寺凡五年，成为寺中解经论五十部的十人中之一。后遍游五印度，四年后再返寺中（639年），代戒贤大师讲《摄大乘论》和《唯识抉择论》，听者无不佩服。复和会法性、法相二宗，着《会宗论三千颂》，此对印度佛学影响至大。

玄奘本欲归国，惟当时印度教派甚多，婆罗门教和小乘佛教批评大乘佛教，玄奘为大乘佛教辩护。摩揭陀之戒日王在曲女城召集大会，遍请五印度国王、沙门、婆罗门、外道等。当时印度各国国王到者十八人，高僧三千人、婆罗门及尼干外道二千人、那兰陀寺僧众千余人。玄奘登坛说法，以梵文作《真唯识量颂》，宣示大众。称 ：『如有一字无理，能被难者，则斩首相谢。』如是者十八日，无一人能难倒一条。于是印人称玄奘为『大乘天』，声威震葱岭，名留西域及印度百余国，此为中国学术界在国 际上空前的光荣。由于摩揭陀国戒日王钦佩玄奘，特派人到中国朝贡。贞观十七年（643年），玄奘启程东归，时年四十八。

玄奘 由北印度 罗耶加国出发，以马载着经像，沿途说法，经坦义斯罗国，渡河时遇大风，失落五十策经本。再渡大雪山，取南路回国，在于阗补抄失经，因所携经甚多，恐再有失，乃上表唐太宗，报告西行经过，朝廷轰动。唐太宗令丞相房玄龄、大将军侯莫陈实等前往奉迎。玄奘共带回大小乘经论六百零八部，又因论三十六部，声论十三部，共六百五十七部，另外还有佛像、佛骨多件，用二十七匹马载运到长安的弘福寺（645年）。