隋朝开皇二十年，公元600年，在洛州缑氏陈村（今河南偃师缑氏镇附近）一个官宦之家，诞生了一个名字叫陈袆的小男孩。这个小男孩，就是唐玄奘。
陈袆出生时，佛教在中原正处于繁荣兴盛的阶段，这与皇帝的大力推崇密不可分。隋文帝本人就是出生在佛寺内，自幼由尼姑智仙抚养长大，因此他笃信佛教。佛风如此盛行，以致当时的儒家士子大都以谈玄论佛为时尚。陈袆的父亲陈惠早先担任过隋朝的县令，对儒家经术很有研究，同时也是一名虔诚的佛教徒。在这样的大环境下耳闻目睹，陈袆还在幼年时就对佛学产生了浓厚的兴趣。据说陈袆出生后不久，母亲宋氏（隋洛州长史宋钦之女）梦见他穿着白衣西去，因此问道：“我的儿子，你要去什么地方？”陈袆答道：“我为求法，往西天去。”
离陈袆家不远处有一个寺院，叫灵岩寺（现已经改名为玄奘寺，陈袆还是孩童时，便经常到寺里聆听佛法，据说年仅几岁的他已经能与寺中僧人辩经，并能问住僧人。
隋炀帝即位后，下令在洛阳营建东京的时候。陈袆的二哥陈素已经在洛阳净土寺出家，法号“长捷”，因博学多才，成为名重一方的高僧。陈袆经常到净土寺探望兄长，幼小的心灵中已经萌发了要出家的念头。陈袆五岁时，母亲宋氏因病去世，十岁时，父亲病逝，无依无靠的陈袆便到净土寺投靠二哥，成为了一名少年行者。虽然没有剃度出家，但他每日都早课诵经，与一般僧人无异，从此开始了正式学佛的生涯。
大业八年（612年），隋炀帝下诏，允许在洛阳剃度二十七名僧人。报名的有一百多人，年仅十三岁的陈袆也在其中，因为年龄太小，没有被录取。陈袆求度心切，难免失望之极，怏怏徘徊在公门之外，结果被主持度僧的大理卿郑善果发现。郑善果见他年纪虽小，却是气度不凡，便上前询问他到这里做什么。陈袆说：“我想出家。”郑善果十分惊讶，问道：“你一个小孩子，为什么要出家？”陈袆回答说：“为了远绍如来，近光遗法。”郑善果深感这孩子谈吐不凡。因此说：“诵业易成，风骨难得，若度此子，必为释门伟器。”于是破格录取了陈袆。陈袆从此皈依佛门，得到了“玄奘”的法名。
玄奘没有辜负郑善果的期望，他专心致志研究佛学，加上天资聪颖，很快就在净土寺脱颖而出。当时净土寺开设了两个讲坛：一个由景法师主讲《涅槃经》，另一个由严法师主讲《摄大乘论》。玄奘两个讲坛都学，每讲必听，凡经文教义，只要听过一遍，稍加整理，他就能将师父所讲内容发挥解析出来。如此，玄奘经常被众僧推举升座复讲，而且讲得头头是道，令众人钦佩不已。
从农民起义大爆发到隋朝灭亡，战火四起，净土寺再也不能成为一方净土。玄奘与兄长长捷为了逃避战乱，离开了洛阳，前往长安。最后兄弟俩到了长安庄严寺，向名僧道基求教。道基对玄奘的聪慧非常嘉许，感叹地说：“我曾经游历过不少地方，却从来没有见过如此聪明的少年。”后玄奘兄弟又跟随道基一道前往蜀地成都。在这里玄奘通受了具足戒，正式取得僧伽的资格。
他为了追求更高的佛法，开始到全国各地去学习佛法。玄奘沿长江东下，先后在荆州（今湖北江陵）、赵州（今河北赵县）、相州（今河南安阳）等地遍访名师，广涉佛经。武德九年（625年）年初，玄奘第二次来到长安，此时他已经声名远扬。
而此时唐高祖正在下令大规模废除佛寺，他首先来到大觉寺，跟随名僧道岳学习《俱舍论》。他非凡的才华很快引起了支持佛教的尚书右仆射萧瑀的注意。
唐太宗即位后，拜尚书右仆射萧瑀为尚书左仆射。此时庄严寺慧固法师病逝，萧瑀就向唐太宗提起了玄奘，奏请唐太宗让玄奘主持庄严寺。这一年，玄奘二十八岁，之前的二十七年，九年在家乡度过，九年在洛阳净土寺度过，其它九年则在四方游历求学中度过。住进庄严寺后，玄奘跟随名僧法常和僧辩学习《摄大乘论》。自此，通晓各家之说的玄开始远近驰名，但是，他并不满足，他渴望传播佛学。
武德九年（626年），一心要去西天取经求法的玄奘向唐朝廷申请西行。他邀请了一些有心到西天求法的僧人，联名上书，请求朝廷发给允许出关的公文。当时，“国政尚新，疆界不宁”，通往印度的陆上丝绸之路均被西突厥控制，西北边塞局势极度不稳，而唐朝廷一心备战东突厥，没有批准玄奘等人的出关请求。
贞观元年（627年），玄奘已经移居庄严寺，他并非没有感受到一场大战即将来临的气氛，只是求法心切，已经顾不上其它。他继续联络有意西行的僧侣，一再上书申请西行公文，但大局势如此，朝廷均未批准，最初约定与玄奘同行的僧侣纷纷退出了申请的行列，只有玄奘依然不改初衷。
等待唐朝廷批准西行公文两年有余的玄奘实在不能再等待下去了。刚好关中一带遭遇到特大霜灾，唐朝廷同意僧尼和百姓外出游食。玄奘决定趁机西行。就在出击东突厥的唐军整装待发的时候，玄奘悄然离开了长安。时为贞观三年（629年）八月。玄奘出发前，早已经做了多方准备，中道在他看来是上上之选，因为这条线上来往的商旅最多，容易躲藏。但无论如何，出关是首要的目标。玄奘离开了长安，混在一群商人当中，向西进发。途中，他遇到秦州（今甘肃天水）僧人孝达，结伴同行，一同到达秦州。后到达兰州，兰州地势险要，被称为“锁匙之地”。当地有一首民谣唱道：“黄河害，黄河险，凌洪不能渡，大水难行船，隔河如隔天，渡河如渡鬼门关。”但玄奘毫不畏惧，毅然渡过了黄河。结果到了凉州，凉州都督李大亮派人追回了玄奘，他被迫在凉州呆了一个多月，始终无法出关，不由得心急如焚。慧威是当地佛教界的领袖，对玄奘的勇气和决心非常钦佩，于是他秘密派弟子慧琳和道整以护送玄奘回去长安为名，悄悄送玄奘西去。
经过艰难险阻，玄奘到达高昌国之后，被安置在王宫的佛寺中，与高昌高僧讨论佛法，并为高昌讲经。每次讲经时，国王麴文泰都亲执香炉，前来导引，并不惜国王之尊，跪伏在地，请玄奘踏其背登台，天天如此，毫不厌倦，态度十分虔诚。住了十多天后，玄奘提出要继续西行。麴文泰执意挽留，玄奘仍然坚辞不留，为了表示自己西行的决心，甚至开始绝食。绝食到第四天，麴文泰见玄奘的意志是不可以改变的，只好同意放行，但是提出了条件：玄奘必须要为高昌臣民讲经一个月；待从印度取经回来，还要在高昌讲经三年。玄奘答应了麴文泰的要求，二人还结拜成兄弟，留下了一段千古佳话。《西游记》中有唐太宗与唐僧结拜为兄弟一段，其实就取材于玄奘与麴文泰结拜的史实。
玄奘一行离开高昌后，过屈支（今新疆库车）诸国，翻越天山，到达素叶城，与叶护可汗相见。凭着叶护可汗致所经各小国国君的信件和陪送的使者，玄奘法师较为顺利地经过笯赤建等十国，越大雪山（兴都库什山），直抵邻近北印度的迦毕式国（今阿富汗卡非里斯坦全部及葛尔班得、彭赤什尔两河流域）。再从此东行，进入古印度北境。
玄奘法师渡过印度河，至迦湿弥罗国（今克什米尔斯利那加一带地区），停留两年，跟七十余岁的著名法师法称学习《俱舍论》、《顺正理》、《大毗婆沙》及《因明》（印度逻辑学）、《声明》（印度语言文字学），并到处观瞻圣迹。他随后从毗舍离城南渡恒河，到达摩揭陀国最后抵达那烂陀寺（在今巴腊贡地方）。僧侣一千三百人擎舆幢盖香花来迎，此时玄奘法师三十三岁。那烂陀寺是当时印度最大的寺院，亦是当时印度最大的佛教研究中心。寺中，“僧徒主客，常有万人”，大、小乘佛教的精华，几乎都聚集在这里。戒贤法师虽然年逾百岁，很少讲学，却破例为玄奘精心讲授了大乘佛教中最玄奥、而且几乎无人能解的一部“百科全书”——《瑜伽师地论》。历时一年零五个月始讲毕，同听者数千人。
奘法师在寺内，被尊为通三藏的“十德”之一，享受上宾礼遇。只有他又四处学习佛法，再次回到那烂陀寺后，应戒贤论师之嘱，为大众讲《摄大乘论》、《唯识抉择论》，并沟通了当时大乘学说中“瑜伽”、“中观”两派的论争，著《会宗论》三千颂（惜今已佚）。由于他综摄各师所长，学识并世无双，得到戒贤论师和诸大德的赞许，当即刊布流通。至此，玄奘法师在印度已学有大成，被公认为佛学界的权威。
后来，东印迦摩缕多国（今阿萨姆邦）国王拘摩罗再三遣使迎请玄奘前往弘扬佛法，适值戒日王又遣使来请玄奘法师参加辩论法会，这次盛会戒日王邀请了十八国的国王莅临听法。同时召集了东、西、南、北、中五印度沙门三千余人。那烂陀寺僧千余人，婆罗门及“尼乾外道”二千余人前来参加辩论。大会仪式开始后，玄奘法师登上富丽堂皇的论坛宝座。戒日王恭请法师为论主，称扬大乘教义。玄奘法师又参加了在钵罗、耶伽两河之间举行的五年一次的无遮大法会，这才辞别戒日王，携带着佛骨舍利、金银佛像和六百多部梵文佛经，启程东归。
贞观十九年（645）阴历正月二十四日，玄奘法师由左仆射梁国公房玄龄（578—648年）等人迎接回长安。玄奘法师赶到东都洛阳会见了唐太宗，太宗亲自出迎，赐坐畅谈，殷勤慰劳，请他根据旅途的见闻，撰写《西域传》，并一再劝他还俗做官。