早年经历
父亲去世后，二兄陈素在洛阳净土寺出家，即长捷法师。十一岁那年，便随长捷入寺受学。隋大业八年（612年），玄奘时年13岁，受大理寺卿郑善果激赏，破格于东都洛阳净土寺出家。
通过众多名师的指授，玄奘对“大小乘经论”，“南北地论”、“摄论学说”等均有了甚深的见地，闻名蜀中。但他并没有满足，武德七年（624年）到相州（今河南省安阳市中西部），相州是当时摄论学的中心，玄奘从慧休学《杂心论》，又到赵州（今河北省赵县境内），随道深学《成实论》，再回长安从道岳听受《俱舍论》，并向武德年间来华的中印度波罗颇迦罗密多罗（简称“波颇”）咨询佛法。
早在南北朝时，佛教学术界就开始了“一阐提众生有无佛性”的论争。到玄奘时代，北方流行已久的《涅槃经》、《成实经》、《毗昙》学与真谛在南方译传的《摄论》、《俱舍论》，构成当时南北佛学的主流。但玄奘师通过学习，深感真谛等古德译著不善，致使义理含混，理解不一，注疏也不同，对一些重要的理论问题分歧很大，难以融合。特别是当时摄论、地论两家关于法相之说各异，遂产生去印度求弥勒论师之意。
西行缘由
鉴于法相学形成北方地论学、南方摄论学的差异，如何融合二者，成为玄奖思考解决的问题。武德九年（626年），此时适逢天竺僧波颇抵长安，玄奘得闻印度戒贤于那烂陀寺讲授《瑜加论》总摄三乘之说，于是发愿西行求法，直探原典，重新翻译，以求统一中国佛学思想的分歧。
贞观元年（627年）玄奘结侣陈表，请允西行求法。但未获唐太宗批准。然而玄奘决心已定，乃“冒越宪章，私往天竺”，长途跋涉五万余里。唐太宗贞观二年（628年），二十九岁的玄奘，玄奖为究竟瑜伽唯识学，始道途西行。
在途中经兰州到凉州（姑藏），继昼伏夜行，至瓜州，再经玉门关，越过五烽，渡流沙，备尝艰苦，抵达伊吾（哈密），至高昌国（今新疆吐鲁番县境）。受到高昌王麴文泰的礼遇。后经屈支（今新疆库车）、凌山（耶木素尔岭）、碎叶城、迦毕试国、赤建国（乌兹别克斯坦首都塔什干）、飒秣建国（今撒马尔罕城之东）、葱岭、铁门。到达货罗国故地（今葱岭西、乌浒河南一带）。南下经缚喝国（今阿富汗北境巴尔赫）、揭职国（今阿富汗加兹地方）、大雪山、梵衍那国（今阿富汗之巴米扬）、犍双罗国（今巴基斯坦白沙瓦及其毗连的阿富汗东部一带）、乌伏那国（巴基斯坦之斯瓦特地区），到达迦湿弥罗国（今克什米尔），行程13800余里。
通晓三藏
在迎湿弥罗国，玄奘学习梵文经典，后又到达今巴基斯坦境内。一年里亲历四国，所到之处，都停留学习佛法。在31岁那年，玄奘边学边行，始进入中印度。此后，玄奘一边学习佛教经论，一边巡礼佛教遗迹，先后经历翠禄勒那、袜底补罗、揭若鞠阁等十多个国家，始至那烂陀寺留学，玄奘在那烂陀寺历时5年，备受优遇，并被选为通晓三藏的十德之一。前后听戒贤讲《瑜伽师地论》、《顺正理论》及《显扬圣教论》、《对法论》、《集量论》、《中论》、《百论》以及因明、声明等学，同时又学婆罗门教经典、各类梵书。贞观十年（公元637年）玄奘离开那烂陀寺，先后到伊烂钵伐多国（今印度北部蒙吉尔）、萨罗国、安达罗国、驮那羯碟迦国（今印度东海岸克里希纳河口处）、达罗毗荼国（今印度马德拉斯市以南地区）、狼揭罗国（今印度河西莫克兰东部一带）、钵伐多国（约今克什米尔的查谟），访师参学。他在钵伐多国停留两年，悉心研习《正量部根本阿毗达磨论》及《摄正法论》、《成实论》等，然后重返那烂陀寺。不久，又到低罗择迦寺向般若跋陀罗探讨说一切有疗三藏及因明、声明等学，又到杖林山访胜军研习唯识抉择、意义理、成无畏、无住涅槃、十二因缘、庄严经等论，切磋质疑，两年后仍返回那烂陀寺。此时，戒贤嘱玄奘为那烂陀寺僧众开讲摄论、唯识抉择论。适逢中观清辨（婆毗呔伽）一系大师师子光也在那里讲《中论》、《百论》，反对法相唯识之说。于是玄奘著《会宗论》三千颂，以调和大乘中观、瑜伽两派的学说。同时参与了与正量部学者般若多的辩论，又著《制恶见论》一千六百颂。还应东印迦摩缕波国（今印度阿萨姆地区）国王鸠摩罗的邀请讲经说法，并著《三身论》。
唐贞观十五年（641年），玄奘42岁，与戒日王会晤，并得到优渥礼遇。戒日王决定以玄奘为论主，在曲女城召开佛学辩论大会，在五印18个国王、3000个大小乘佛教学者和外道2000人参加。当时玄奘讲论，任人问难，但无一人能予诘难。一时名震五印，并被大乘尊为“大乘天”，被小乘尊为“解脱天”。戒日王又坚请玄奘参加5年一度、历时75天的无遮大会。会后归国。
取经归来
公元643年，玄奘载誉启程回国，并将657部佛经带回中土。贞观十九年（645年）正月，玄奘到达长安。这时，唐太宗为了辽东战役，已驻跸洛阳。太宗得知他回国，立即诏令在洛阳接见他。玄奘奉诏匆忙上路，当月二十二日启程，二月初一在洛阳宫仪鸾殿受到太宗接见。唐太宗深感欣慰，与玄奘并坐问道：“法师当年西去取经为什么不报道朝廷得知”，玄奘说：“玄奘当去之时以再三表奏。但诚愿微浅朝廷不蒙允许。无任慕道之至乃辄私行。专擅之罪唯深惭惧。”，太宗说：“法师出家后与世俗了断，所以能委命求法惠生”。
玄奘从印度及中亚地区带回国的梵筴佛典非常丰富，共526筴、657部，对佛教原典文献的研究有很大的帮助。
玄奘家乡东南的少林寺是洛州的一所名刹，远离市廛，环境清幽，玄奘初见太宗时即表示希望前往嵩山少林寺译经，未获太宗允许，这才又于三月初一从洛阳折回长安。
