回國後不久，玄奘便來到洛陽拜見唐太宗。唐太宗將玄奘請入宮中，二人促膝交談，從卯時一直談到酉時，卻沒有覺得時間已經很長了。
等到敲響出征的戰鼓時，他們才結束了談話。當時唐太宗正帶兵去討伐遼左的叛亂，請玄奘與他同行。
玄奘因旅途勞累，又加上要轉譯佛經，因而推辭。唐太宗傳旨給留守京城的梁國公房玄齡，讓他派人保護玄奘。
玄奘多次上表唐太宗，請求挑選賢才一同轉譯西行帶回的佛經原典，終於得到太宗皇帝的首肯。
玄奘從洛陽返回長安後，立即召集僧人慧明、靈潤等為證義，沙門行友、玄賾等為綴輯，沙門智證、辯機等為錄文，沙門玄模為證梵語，從此，玄奘和他的弟子們開始了中國佛教史上規模空前的佛經轉譯事業，轉譯了【大菩薩經】二十多卷，【顯揚聖教論】二十卷，【大乘對法論】十五卷，【西域傳】十二卷。
在此以前，所轉譯的經文，大都是先談梵文經典，然後根據對梵文經的理解譯成漢文。這種漢文經書，和原來的經書相比，增添的或遺失的東西很多。
而現在玄奘卻是由梵文直接譯出，意義和原經相符。玄奘轉譯佛經，出口成章，錄者隨寫就行，譯出的經書語言簡練而意義完備。
當唐太宗討賊回到京城長安後，玄奘上表，請求太宗為他所譯佛經寫序。太宗說：「法師您行為高潔，已出於塵世之上，泛寶舟而登彼岸。我才能淺薄，對俗事尚且不能通達，何況是玄妙的佛理呢？」
經玄奘再次上表，唐太宗終於答應為作序，在明殿寫出了中國佛教史上著名的【大唐三藏聖教序】。
序文寫完後，唐太宗讓弘文館學士上官儀對群臣朗讀此序。百官聽後，紛紛稱贊。玄奘又上表感謝太宗。從此，朝廷眾臣紛紛讀經，佛法得到空前弘揚。玄奘經常被留在宮中，為皇帝答疑解惑。
唐太宗賜給玄奘袈裟一領，在京城長安東北建造弘法院，讓玄奘長住其中。又在曲江池為文德皇後建慈恩寺，由玄奘任住持；在慈恩寺的西北建造翻經院。
唐高宗時，玄奘為保護梵文佛經，曾上表請求建梵本佛經台，得到準許……
