唐僧玄奘西行求法的故事，由于小说《西游记》的传播，可以说是家喻户晓。但是历史事实和小说毕竟不一样，没有孙悟空同行，也没有妖魔鬼怪，但玄奘取经路上所受的折磨，也是难以想象。
玄奘俗姓陈，名祎,敬称“三藏法师”，洛州缑氏（今河南偃师县陈河村附近）人，生于隋文帝仁寿二年（602年。一说生于公元600年）。玄奘10岁时，家遭不测，随已经出家的二兄陈素在洛阳净土寺学习佛典。隋朝制度，须经国家选拔，办理“度僧”手续后，佛徒才能出家。炀帝大业十年（614年），大理卿郑善果来洛阳“度僧”，当时有候选人数百名，年仅13岁的玄奘是没有资格参加选拔的。但是他容貌出众，志向不凡，引起了郑善果的注意，因而被特准出家。
玄奘出家后，住在洛阳净土寺。隋末唐初，军阀割据，只有四川局势较为平稳，各地僧人纷纷前往四川。在四川，玄奘花了几年时间读完了佛教经论。期间，他还游历了荆州（湖北江陵）、相州（河南安阳）、赵州（河北赵县）。武德末年，随着全国局势的稳定，玄奘回到长安。随着学识的提高，玄奘的疑问和困惑也越来越多，而中国的佛典与高僧又不能解答这些问题。于是，玄奘决心到佛教的发源地印度取经求法。恰在此时，一位印度高僧波颇密多罗来到中国，玄奘与他会面后，更加坚定了游历的决心。
贞观元年（627年。一说在贞观二、三年），玄奘两次上表陈情，要求西去取经。唐朝开国不久，国力不强，为防止西域突厥势力的入侵，严禁百姓出境西行，因而没有批准玄奘的申请。当年秋天，长安所在的关中地区遭受霜灾，朝廷允许百姓四出求食，玄奘乘此机会准备偷越出境。
玄奘从长安出发，经秦州（甘肃天水北）、兰州，西抵凉州。当他来到瓜州（甘肃安西东南）时，长安的访谍（追捕令）跟踪到来：“有僧字玄奘，欲入西蕃，所在州县宜严候捉。”这样，玄奘不但要面对恶劣的自然条件，还要时时躲避官方的追捕。
玄奘独自一人闯关过险，差一点在烽台哨卡下中箭身亡。好不容易冒险闯过第四烽，又进入了位于伊吾（新疆哈密）东南方浩渺无边的莫贺延碛。莫贺延碛长八百余里，上无飞鸟，下无走兽，又无水草，夜里是寒风如刀，白天是热风如火。有一天，玄奘解下水囊想喝一口水，不料祸不单行，偏偏又因水囊过重而失手落地，饮水洒落一地。在沙漠行走，没有水就等于没有生命。玄奘“四夜五日无一滴沾喉，口腹干焦，几将殒绝”。但是，玄奘意志坚强，坚决前进，决不东归一步。在第五夜半，因为凉风触身稍得苏息。又一天，乘马忽然走上岔道，不肯直行。玄奘信马由缰，竟然奇迹般地发现“青草数亩”，走不远又看到一池，水味甘澄，饮水毕，人马俱得苏息。玄奘死里逃生，终于走出流沙，到达西域门户伊吾国。
在伊吾，玄奘遇上了高昌国（新疆吐鲁番）的使者。使者将玄奘的消息报告给国王麹文泰。麹文泰是个虔诚的佛教徒，闻讯照会伊吾国王遣玄奘西来高昌，并且立刻派人去迎接，请他改变西行的路线，先到高昌国。玄奘本来准备从伊吾经可汗浮图城（新疆吉木萨尔）沿天山北麓西行，推辞不过，只好前往。玄奘抵达的当夜，高昌王麹文泰亲自与王妃等人秉烛相迎，将他迎入宫中后院的重阁宝帐里，拜望十分殷勤。麹文泰对玄奘法师十分崇敬，让他在王宫旁边的佛寺中讲经弘法，想请玄奘终身留在高昌国。玄奘决心西行，誓死不从，一连四天不吃不喝，才被放行。临行时，麹文泰和大臣、僧侣及百姓倾城而出，依依惜别。还为玄奘派遣沙弥5人，随从20人，马30匹和金、银、绫绢、衣物若干。特别修书送往沿途各国，每封信附礼物大绫一匹，还准备了两车水果送给西突厥叶护可汗（可汗长子为高昌王的妹婿），让他们照应玄奘一行。玄奘称麹文泰的盛情“决交河之水比泽非多，举葱岭之山方思岂重”。
高昌王的帮助极大地改善了玄奘的旅行条件。玄奘一行沿天山南麓银山道到达阿耆尼国（新疆焉耆），住了一夜。可能是该国不热情，次日就离开了。此后，玄奘一行涉过孔雀河和渭干河，到达屈支国（即龟兹，新疆库车）。他看到屈支国西城门外大路两旁，各立高90余尺的佛像，5年一次的佛教大会就在这里举行。每年秋天，本国僧徒云集于此，君王士庶也放下手中的俗务，奉持斋戒，受经听法。各佛寺都以珍宝锦绮装饰佛像，用华丽的彩车载着佛像参加行像活动。规模比于阗国要大得多，时间长达15天，盛大的浴佛节才告结束。
玄奘在屈支停留两个月后，又启程西行，经跋禄迦国（阿克苏一带，也有可能是拜城），沿阿克苏河、库马力克河，到达天山南麓凌山山口。这里是翻越天山的一个重要通道，其艰苦和危险难以想象，经过这个通道往往要付出生命的代价。“山谷积雪，春夏合冻，虽时消泮，寻复结冰。经途险阻，寒风惨烈。多暴龙难，凌犯行人。由此路者，不得赭衣持瓠大声叫唤，微有违犯，灾祸目睹。暴风奋发，飞沙雨石，遇者丧没，难以全生。”“葱岭者，据赡部洲中，南接大雪山，北至热海、千泉，西至活国，东至乌铩国，东西南北各数千里。崖岭数百重，幽谷险峻，恒积冰雪，寒风劲烈。”这些都是对葱岭的描写，由此可见高原气候的恶劣。过了雪山，抵达大清池（热海，一作咸海，今吉尔吉斯斯坦的伊塞克湖），沿大清池北行来到素叶城（即碎叶城，吉尔吉斯斯坦首都比什凯克以东的托克马克市西南八公里的阿克·贝希姆）。玄奘在这里遇到西突厥的叶护可汗，他来到衙帐前三十余步的地方时，可汗出帐迎接。可汗还派使臣给各附属国带信，通知玄奘路过事宜。玄奘经过中亚名城赭石国（一作石国，今乌孜别克斯坦首都塔什干），渡过药杀水（今阿姆河），又登上帕米尔高原，最后来到天竺。天竺的僧人惊叹于玄奘的献身精神，主动带领玄奘瞻拜各国佛教胜迹。
玄奘在摩揭陀国最著名的那烂陀寺潜心修学五年，研究了寺中收藏的佛教典籍以及婆罗门教典籍，兼学梵文及印度的很多方音。很快成为印度佛学的饱学之士，确立了他在印度佛教界的崇高地位。羯若鞠阇国戒日王在都城曲女城举行规模宏大的法会，五印度十八国国王及官员和僧侣三千多人出席。为了这次盛会，特别修建了宝台行宫，场面相当豪华：“（戒日）王先于河西建大伽蓝。伽蓝东起宝台，高百余尺，中有金佛像，量等王身。台南起宝坛，为浴佛像之处。从此东北十四五里，别筑行宫。”与会者或泛舟，或乘象舆而来，沿途高擎幢幡，击鼓鸣螺，拊弦奏管，一派盛会气象。在这次法会上，玄奘作为论主，提出《制恶见论》作为辩论的主题。他颂扬大乘，破除异见，以自己的渊博知识和精辟言辞征服了与会者。此后，玄奘所作的《三身论》三百颂又传遍五印度，因而获得“大乘天”的尊称。显然，玄奘的时代已经与法显不同，除了取经学习外，某种程度上已经能与印度僧侣平等地研究讨论佛学。
贞观十七年（643年）春，玄奘谢绝那烂陀寺僧众的挽留，携带佛教经典650部和佛像、花果种子等，动身回国。回国时，他取道今巴基斯坦北上，经阿富汗，向东穿越帕米尔高原南侧的瓦罕山谷，经今新疆和田、且末，于贞观十九年（645年）正月二十四日回到阔别已久的长安。