他是沿着印度次大陆的海岸线走了一圈。最远的应该是印度西部或南部的港口。
观元年（627）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”，始自长安神邑，终于王舍新城，长途跋涉五万余里。
贞观二年正月玄奘到达高昌王城（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）、素叶城、迦毕试国、 赤建国（今苏联塔什干）、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。在此从僧称（或作僧胜）学《俱舍论》、《顺正理论》及因明、声明等学，与毗戌陀僧诃（净师子）、僧苏伽蜜多罗（如来友）、婆苏蜜多罗（世友）、苏利耶提婆（日天）、辰那 罗多（最胜救）等讨信纸佛学，前后共2年。以后，到磔迦国（今巴基斯坦旁遮普）从一老婆罗门学《经百论》、《广百论》；到至那仆底国（今印度北部之菲罗兹布尔地方）从毗腻多钵腊婆（调伏光）学《对法论》、《显宗论》；到阇烂达罗国（今印度北部贾朗达尔）从旃达罗伐摩（月胄）受《众事分毗婆沙》；到窣禄勤那国（今印度北部罗塔克北）从阇那 多学《经部毗婆沙》；到秣底补罗国（今印度北部门达沃尔）从蜜多犀纳受《辩真论》、《随发智论》；到曲女城（今印度恒河西岸之勒克 ）从累缡耶犀纳学《佛使毗婆沙》、《日胄毗婆沙》。贞观五年，抵摩揭陀国的那烂陀寺受学于戒贤。
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，同时又兼学各种婆罗门书。
历游五印 贞观十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、无住涅盘、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（已佚），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（已佚）。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》（已佚）。
