高昌王麹（音ｑǔ）文泰也是信佛的，听说玄奘是大唐来的高僧，十分敬重，请他讲经，还恳切要他在高昌留下来。玄奘坚持不肯。麹文泰没法挽留，就给玄奘准备好行装，派了二十五人，随带三十匹马护送；还写信给沿路二十四国的国王，请他们保护玄奘过境。
玄奘带领人马，越过雪山冰河，冲过暴风雪崩，经历了千辛万苦，到达碎叶城（在今苏联吉尔吉斯北部托克马克附近），受到西突厥可汗的接待。打那以后，一路顺利，通过西域各国进了天竺。
天竺是佛教的发源地，有很多佛教古迹。玄奘在天竺游历各地，朝拜圣迹，向高僧学经。有一次，他在乘船渡恒河的时候，碰到一群强盗。他们迷信妖神，每年秋天都要杀个人祭神。船中的强盗看中玄奘，要把他杀了祭神，玄奘再三向他们解释也没有用，只好闭着眼睛念起经来。说也凑巧，这时正好起了一阵狂风，河里浊浪汹涌，差一点打翻了船。强盗害怕起来，赶快跪下忏悔，把玄奘放了。
这件事很快传开了，当地的人都还认为玄奘真有什么佛法保护呢。
天竺摩揭陀国有一座古老的大寺院，叫做那烂陀寺。寺里有个戒贤法师，是天竺的大学者。玄奘来到那烂陀寺，跟着戒贤法师，学了五年，把那里的经全部学会了。
摩揭陀国的戒日王是个笃信佛教的国王，听到玄奘的名声，在他的国都曲女城（今印度北方邦境内卡瑙季）为玄奘开了一个隆重的讲学大会。天竺十八个国的国王和三千多高僧到了会。戒日王请玄奘在会上讲学，还让大家辩论。大会开了十八天，大家对玄奘的精采演讲十分佩服，没有一个人提出不同的意见。最后，戒日王派人举起玄奘的袈裟，宣布讲学成功。
戒日王接见玄奘的时候，说起他早就听说中国有个英武的秦王。玄奘告诉他，秦王就是现在的大唐皇帝。
玄奘的游历，不但在佛学上取得很大成功，而且促进了东西方的文化交流。公元645年，他带了六百多部佛经，回到阔别十多年的长安。
玄奘和尚百折不挠的取经事迹，轰动了长安人民。正在洛阳的唐太宗，对玄奘的壮举十分赞赏，在洛阳行宫接见了玄奘。玄奘把他游历西域的经历向太宗作了详细的汇报。
在这以后，玄奘就定居下来，专心翻译从天竺带回来的佛经。他还和他的弟子一起，编写了一本《大唐西域记》。在这本书里，他把亲自到过的一百十个国家和听到过的二十八个国家的地理情况、风俗习惯记载下来，成为重要的历史和地理著作。
由于玄奘取经这件事本身带有传奇色彩，后来，在民间流传了许多关于唐僧取经的神话，说他取经路上，遇到许多妖魔精怪，这当然是虚构出来的。到了明朝，小说家吴承恩，根据民间传说作了艺术加工，写成优秀的长篇神话小说《西游记》，在我国文学史上占有很重要的地位。但是那里面的故事，跟真正的玄奘取经事迹已经离得很远了。