离开高昌国的玄奘再也不是从长安出走时的那种孤雁单骑，有了高昌王的经济后援，再加上那六十余人的一路护卫和沿途各国的悉心关照，余下的路程顺便得多，也快捷得多。
贞观七年（633），玄奘终于住进了西行求法的目的地那烂陀寺，这时，距他离开长安，已过去三年。
那烂陀寺中的庵没罗园是当初释迦牟尼剃度的所在，寺中也一直存留着佛陀的毛发和爪等舍利，因此，庵没罗园也是全印度佛教信仰者朝拜的中心。经过一代代国王的兴建，如今的那烂陀寺已是全印度最大的寺庙，寺中有僧侣四千余众，其中九名为最有学问的“三藏法师”。玄奘来自东方大国，加之西行成功，早在印度成为传奇，而在印度的这些日子，玄奘所到之处讲经说法，更是成为印度社会人人皆知的人物。那烂陀寺以最高的规格迎接着玄奘的到来，寺中的最高长老“正法藏”戒贤长老派出四十人的队伍迎候在通往那烂陀寺的大道旁，那烂陀寺的山门旁僧俗人等一千余人手持鲜花等候在那里，迎头一人手捧戒定真香，在燎绕檀香烟雾里，玄奘走进了他早就向往的那烂陀寺。
戒贤长老时年一百零六岁，然鹤发童颜，声如洪钟。玄奘先行礼毕，禀告长老说，弟子从东土大唐而来，前来贵国，欲学瑜伽师地论。戒贤听罢，忽然泪如雨下，一边就说，三年前老衲曾有一梦，一金身人飞报我说，有一东土大唐僧人正欲前来求学，已在途中，三年之后即到那烂陀寺。请问法师，你自离开长安，已经几年？
玄奘说，我自贞观四年从长安出发，途中经过我国秦州、兰州，再抵达边境凉州，迄今正好三年。
戒贤三年前的梦，那烂陀寺人全都尽知，如今东土圣僧终于到来，全寺的人都觉得新奇，从而对玄奘更是敬佩之至。当下戒贤向全寺宣布，那烂陀寺原定十名“三藏法师”却只有九位，现在玄奘法师来了，那烂陀寺十位“三藏法师”的也就全了。
玄奘在那烂陀寺受到最高的礼遇，生活待遇几乎就与戒贤同等。利用这优厚的条件，玄奘加紧学习《瑜伽师地论》，同时兼学婆罗门书以及印度地方历史和地理、生物等知识。戒贤长老也时常常为大众讲解《瑜伽师地论》，每到讲解的日子，那烂陀寺总是人山人海，旁听者将一座那烂陀寺围得水泄不通。可见当时印度佛法之兴。
虽然印度的社会是一个大小乘并举的社会，而大乘学派中的般若空宗与瑜伽有宗作为大乘学派的两大分枝，在理论上也存在着明显的分歧。这就使得小乘学派有可乘这机。这一天，戒贤长老接到印度最高宗教领袖戒日王的通知，让那烂陀寺与南印度小乘论师们进行一次学术论辩。原因是小乘学派们写出了一部《破大乘论》，欲与大乘学派一比高低。戒贤长老派出四位论师作为应战的一方，其中即有玄奘。玄奘连夜写出《制恶见论》一千八百颂，对小乘学派们进行了鞭辟入里的驳斥。戒日王在读到玄奘此论后大为感叹，立即将《制恶见论》拿给小乘论师们看，小乘论师们读罢一个个噤若寒蝉。戒日王说：“日光既出，则萤烛夺明，天雷震响，而锤凿绝响。”
此后，戒日王在曲女城举行盛大的无遮大会，参加此次大会的有天竺十八个国王以及婆罗门代表，再加上外道义解各派僧俗人等一万余人，推举玄奘作为大会的论主，以此弘宣大乘的教义。玄奘将自己所写的《制恶见论》和《会宗论》在大会上进行阐释。大会一共进行了半个多月，竟然没有一人对玄奘义论提出一字反驳意见，甚至会后，一向对大乘怀有偏见的小乘论师们也把玄奘尊称为“解脱天”。此时的玄奘已经声闻全印度，其实已经超过了他的老师戒贤长老。直到很多年后，印度的一些寺庙里仍收藏着玄奘穿过的衣物和鞋袜等。一些人把收藏着玄奘的片纸只字作为几代人的骄傲。
冬去春来，玄奘在印度已度过十几年的异国生涯，随着一个个日子的逝去，玄奘思乡的情绪也愈加浓烈。戒日王看出玄奘归心似箭，便也说：“人命如露，非旦则夕，为使大法弘化，即可还也。”
玄奘在印度的这些年，正是李世民在长安大展宏图的日子。唐太宗从隋朝的迅速灭亡中汲取了教训，并接受了魏征“偃文息武”的意见，意识到要想建立永久的大唐盛世，必须先建立一个开放性的唐代社会。玄奘欲返的消息传到长安，唐太宗十分高兴，说希望能与他早日相见。同时太宗命令于阗王备足鞍马，前往迎接玄奘的归来。
贞观十七年（645），离别故国十七年的玄奘终于踏上祖国的土地。十七年后的长安，已经与他当初孤雁单骑离开长安时已不能同日而语。正出征东辽的太宗命留守长安的宰相梁国公、房师龄等朝廷要员代表他出城迎接玄奘的归来。听说玄奘西域归来，长安百姓摩肩接踵地拥堵在长安的街道上，都想一睹这位为法忘躯的法师尊容。铺满鲜花的长安街头展览着玄奘从西域带回来的一部分实物，其中佛舍利一百五十粒，金檀佛像七尊，经论五百二十夹，六百余部。
几日后，玄奘前赴洛阳与太宗见面。太宗对玄奘的才华及风度大加赞赏，太宗提出，希望玄奘能弃佛从政，玄奘说：“我冒九死一生，往返十七年，行程五万里，亲历了一百多国，终于迎回大乘法宝，人命无常，我正要利用余生，将这些经典认真翻译出来。”
太宗为玄奘的懿行感动，即命宰相房师龄等人为玄奘提供一切费用，设立译经场，以实现玄奘译经的宏愿。
此后的二十多年里，玄奘主持译经七十五部，一千三百三十五卷。后人把鸠摩罗什的译著称为“古译”，把鸠摩罗什以后的译著称为“旧译”，而玄奘的译著则被人称为“新译”。与古译和新译不同的是，玄奘的译著在考校上更加严谨，也更多地保持了原著的特色，所以评价说，玄奘的新译也更有价值。除去以上经卷，玄奘还把自己在西域沿途各国的见闻写成《大唐西域记》十二卷。这十二卷著作对后人研究印度以及尼泊尔、巴基斯坦等国的历史和文化提供了重要的文献资料。
高宗即位后，对玄奘同样十分推崇。显庆二年（657），高宗前去洛阳，敕玄奘陪同。四月，高宗前往明德宫避暑，仍敕玄奘作陪。玄奘不敢懈怠自己的译业，随行随译，日夜操劳。麟德元年（664）正月初九，玄奘自知死期临近，让人将所有译著名录读给他听。在侍者的朗读声中，玄奘露出欣慰的微笑。
