历史上的确有唐僧，又称玄奘法师、三藏法师，本名陈祎，唐代著名高僧，故而俗称“唐僧”。其为探究佛教各派学说的分歧，在请求西行未获批准的情况下，独自一人出逃长安，西行五万里，历经艰辛到达印度佛教中心那烂陀寺取真经，前后历史十七年。历史上玄奘法师的西行并不像《西游记》中描述的那么精彩，虽然同样历尽千辛万苦，但玄奘的西行显然更像是一种苦行。
玄奘西行为探究真相，毅然踏上西行之旅
玄奘是东汉名臣陈寔的后代，曾祖父陈钦，曾任后魏上党太守；祖父陈康，曾任北齐国子博士，食邑周南（河南洛阳）；父亲陈惠，曾任江陵县官。隋朝灭亡之后，陈惠隐居乡间、托病不出，陈惠共生四子，玄奘乃其幼子，生于隋朝仁寿二年（年）。
玄奘隋大业八年（年），10岁的玄奘受大理寺卿郑善果激赏，破格于东都洛阳净土寺出家。此后，先后随景法师学《涅槃经》，随从严法师学《摄大乘论》，随长捷法师（玄奘二哥）学《法华经》、《维摩经》等，长达六年之久。
唐高祖武德元年（年），赢天下大乱，玄奘与其兄长长捷法师赴四川，适逢空、景二法师，从之受学。继而至高僧大德云集的成都学习。武德五年（年），玄奘于成都受具足戒。后玄奘游历各地，参访名师，讲经说法。
早在南北朝时期，佛教学术界就开始了“一阐提众生有无佛性”的论争，到了玄奘时期，法相学形成了北方地论学和南方摄论学的差异，而玄奘通过学习，认为之所以相关理论分歧极大，主要是有经书传入中国后在翻译方面出了问题，于是便产生了去印度求弥勒论师的念头。
贞观元年（年）玄奘结侣陈表，请允西行求法，但未获唐太宗批准。于是决心已定的玄奘便在贞观二年（年），出逃长安，“冒越宪章，私往天竺”。
求学十余年，佛学知识名震五印
玄奘离开长安后，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，抵达伊吾（哈密），至高昌国（今新疆吐鲁番县境），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），行程余里。
玄奘西行路线进入迦湿弥罗国后，玄奘开始学习梵文经典和各地佛法，一年之间历经四国，边学边行。直到31岁之时，玄奘这才进入印度。
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。
贞观十年（年），玄奘离开那烂陀寺，又先后到达伊烂钵伐多国（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，又用去了五年时间。
玄奘在曲女城参加佛学辩论大会贞观十五年（年），在与戒日王会晤之后，戒日王以玄奘为论主，在曲女城召开佛学辩论大会，五印18个国王、个大小乘佛教学者和外道人参加。玄奘讲论，任人问难，但无一人能予诘难，这使得玄奘名震五印，被大乘尊为“大乘天”，被小乘尊为“解脱天”。后戒日王又坚决请玄奘参加五年一度，历时75天的无遮大会。
贞观十七年（年），玄奘启程回国，并将部佛经带回中土。
贞观十九年（年）正月，玄奘达到长安，历时十七年的旅途至此终于结束。
潜心译经，终因身心疲惫圆寂
玄奘回国之时，为了辽东战役的唐太宗已驻跸洛阳，得知消息后立即在洛阳对其进行了接见，交谈之后，唐太宗给予了玄奘高度评价，并希望其能够还俗，但选择认为这与他翻译佛经、弘扬佛法的宗旨相违背，因此断然拒绝。
不过这并未令唐太宗死心，此后多年唐太宗、唐高宗两代君王用尽办法使其还俗，但玄奘始终不为所动。虽然唐太宗和唐高宗对于玄奘翻译经书之事并不阻止，但却并不允许其离开长安，而玄奘却想远离长安的市井繁华，寻僻静之所静心翻译经书，但遭到拒绝。
贞观十九年（年），在唐太宗的支持下，玄奘在长安设立译经院，由来自全国和东亚诸国的优秀学者共同译经。而玄奘本人则在长安弘福寺组织译场，开始译经，其后在大慈恩寺，北阙弘法院、玉华宫等处举行。译经讲法之余，玄奘还口授由弟子辩机执笔完成了著名的《大唐西域记》一书，全面记载了他游学异国的所见所闻。
永徽三年（年），玄奘在长安城内的慈恩寺西院筑五层塔（今大雁塔），用于贮藏自天竺携来的经像。而他本人则用了十余年时间，在玉华宫（今陕西铜川）内将约卷经文译成汉语。这些佛经后来从中国传往朝鲜半岛、越南和日本。
龙朔三年（年），玄奘用了长达十八年的时间，终于译完了《大般若经》这部多达卷的巨著。此后，玄奘深感身心日衰，及至麟德元年（年），译出《咒五首》1卷后，遂成绝笔。同年二月逝世。据载，玄奘前后共译经论75部，总计卷。
玄奘法师去世之后，“京城道俗哭泣，日数百千”，“京邑及诸州五百里内送者百万余人”，送葬者将其灵骨归葬白鹿原。唐总章二年（年），朝廷为之改葬“大唐护国兴教寺”。唐肃宗为舍利塔亲题塔额“兴教”二字。