历史上真正的玄奘西天取经是在公元627年（贞观元年），回到长安的时间是公元645年（贞观十九年）。过程如下：
1、佛教至隋朝，分为南北二派，修行观点各不相同，对一些重要的理论问题分歧很大，难以融合。诚心求知的玄奘遂产生去印度求弥勒论师之意。
2、贞观元年（627年）玄奘向当时唐朝请允西行求法。但未获唐太宗批准，第二年，玄奘悄悄的自己就走了。
3、玄奘在西天，到过迎湿弥罗国、翠禄勒那、袜底补罗、揭若鞠阁、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）等多个国家。并回国后著书《大唐西域记》，是研究中亚、南亚地区古代史、宗教史、中外关系史的重要文献。
4、玄奘在西天的重要修行地点是那烂陀寺，在寺里呆了数年之久，被寺中选为通晓三藏的十德之一。在其中学习听讲了大量的佛学著作，后期在那烂陀寺开坛作讲，玄扬佛法。
5、公元641年（唐贞观十五年），玄奘在曲女城召开的佛学辩论大会，大会有五印18个国王、3000个大小乘佛教学者和外道2000人参加。在大会上玄奘任人问难，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”。印度戒日朝国王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。
