隋朝的統治已經搖搖欲墜，而這期間，玄奘一直在東都洛陽研究佛家經典。太原府留守李淵起兵攻入長安，這時候的洛陽也是兵荒馬亂，人心惶惶。李淵攻下長安的消息不久就傳到了洛陽，玄奘和哥哥商量，說：“這裏雖然是我們父母祖先居住的地方，但局勢演變至此，我們沒有理由留在這裏坐以待斃”。
長捷靜靜地聽著，他知道玄奘必定已經有了打算。果然，玄奘接著說：“聽說李淵為人正派，心存仁義，天下百姓都把他看成父母一般，為今之計，我們還是去長安吧。”長捷很讚成玄奘的話，就與他一起前往長安。
武德元年（公元618年），玄奘和哥哥來到了長安莊嚴寺。安定下來之後，玄奘發現了一個很嚴重的問題，當時的長安百廢待興，一切以軍事為要，根本就沒有人關注其他的事情，整個長安城連一個佛學講席都沒有，他們顯然來得不是時候。
一直到貞觀二年（公元628年），國家才完全統一，之前的幾年間，用李世民的話說，就是“貨賂公行、紀綱紊亂”，混亂的長安城根本就沒有人有心情來聽出家人的講經布道。玄奘兄弟在莊嚴寺住了一段時間，終於確定了一個適合的去處，這才收拾行囊，離開長安。
隋煬帝曾在洛陽設立了四個道場（道場就是供佛或修道之處），召集天下名僧住在裏麵研究佛法，其中為首的四人就是慧景、智脫、道基、寶暹四位法師，他們為人們講解經學，解答疑惑，在佛法上的造詣很高。這些得道高僧威望很高，值此天下大亂之時，很多僧侶都跟隨四位高僧前往當時較為安寧的四川地區宣揚佛法，一時間成都高僧會聚，成為了全國佛法的中心。
玄奘向哥哥建議說：“此地無法事，不可再虛度，我們就到四川去吧。”
兩人經過商議，最終決定經由長安西南的子午穀向四川進發。在漢中（今陝西南鄭）遇到赫赫有名的空、景兩位法師，玄奘對他們聞名已久，所以二人又在漢中停留，向二位高僧討教佛理，學習經義。十個月後，玄奘兄弟才一同出發，前往目的地成都。
這一次他們作的決定很正確，成都會聚了天下名僧，經常一座道場就聚集了數百名高僧，玄奘兄弟倆先是住在多寶寺，後來又搬到空慧寺，每日聽人講經辯論，受益匪淺，生活也比較安定。過了兩年，玄奘的佛學造詣有了很大的提高，已經精通諸部經典。玄奘天資聰慧，此時更是超越眾僧，名震吳（江蘇）、蜀（四川）、荊楚（兩湖），受到大家一致的推崇，而那時的玄奘還未滿二十歲。
玄奘的哥哥長捷在佛學方麵的造詣也頗負盛名，主講的《涅槃經》和《攝大乘論》等很受大家的歡迎。他的為人很像父親陳惠，興趣廣泛，對佛學以外的學問也很有研究，儒道兼通各界人士對他都十分景仰，益州行台民部尚書韋雲起對他更是讚賞有加。
當時玄奘兄弟二人的聲譽，已經不亞於晉朝的盧山東林寺的慧遠、慧持兄弟。
武德三年（公元620年），玄奘在成都受具足戒，由沙彌正式成為受僧職的比丘。
比丘是指出家受具足戒者，屬女性者就叫“比丘尼”。由於他們“上從如來乞法以練神；下就俗人乞食以賣身”，故又名乞士。
所謂“具足戒”是受戒的一種。戒法計有五戒、八戒、十戒及具足戒等多種。五戒是不殺生、不偷盜、不邪**、不妄語、不飲酒，是出家弟子所必須遵守的。八戒是除了五戒以外，另加不著香華及歌舞觀聽、不食非時食、不坐臥高廣大床。十戒是將八戒中的不著香華及歌舞觀聽分為二戒，還有一戒是不蓄金銀寶物。
具足戒，又叫具戒，是相當嚴格而繁雜的戒律。比丘為二百五十六戒，比丘尼為三百四十八戒。因為“境遍法界，莫不圓足”，所以叫具足戒。
受了具足戒的玄奘正式編入僧職，但他的佛學造詣早就相當於高僧級的佛門人物了。玄奘對於自己讀到的佛典總是能夠透徹理解、融會貫通，甚至很快就感到四川已經無經可讀了。
在玄奘在四川學習的幾年裏，天下尚未完全平定，但主要的反唐勢力已經差不多被消滅殆盡，有些僧侶開始打算離開四川，返回原籍了。
玄奘感到四川已經沒有多少可學習的機會了，於是又生出了想回長安的念頭，但是哥哥長捷不願離開，也反對他一個人離開。長捷性格較為保守，而玄奘向往海闊天空，一旦有了目標就絕不向環境妥協，會毫不猶豫地振翅高飛。武德六年（公元623年），玄奘帶著官發的度牒，悄然離開定慧寺，搭乘以前聽過他講法的荊州籍客商的船前往荊州。
荊州在晉道安以後就成為了佛教重鎮，玄奘到達後即前往荊州第一大刹天皇寺掛錫，受到眾人歡迎。大家紛紛請求玄奘登壇講經，就連當地的皇族漢陽王李瓖也慕名而來，引得眾多官吏和僧侶都在台下聽講，想要一睹年輕高僧的風采。
這年冬末，玄奘就離開了天皇寺，繼續沿江東下尋訪高僧，在蘇州，玄奘會見了大德智琰法師，兩人互相切磋，成為忘年之交。幾個月後，玄奘結束了吳、越等地的遊曆，北上相州（今河南安陽）向慧休法師學習，在這裏的幾個月，玄奘對小乘毗曇學進行了深入研究，這對他後來開創法相宗是有益的，慧休對玄奘淵博的學識和超凡的領悟力深感驚異和讚歎。武德七年（公元624年），玄奘辭別慧休法師，向趙州進發，駐錫觀音院（今柏林禪院），跟隨道深法師研習《成實論》。十個月後，玄奘已經悟透了《成實論》，於是開始向長安進發。
當時長安的佛學界有兩位著名的高僧人物，一個是以精通《攝大乘論》而聞名的法常法師；另一個是以專研小乘《俱舍論》而出名的道嶽法師。玄奘向他們學習，不管是大乘還是小乘，他都下很大的工夫研究，後來到印度也是如此，這也是他能成為一代宗師的原因之一。
玄奘在長安跟隨兩位高僧學習，對於早已精研過的經典他當然駕輕就熟，對其他未讀過的經典，玄奘也表現出了驚人的理解力，用佛家的話說，就是有“慧根”。
玄奘還向大德玄會學習《涅槃經》，僅一遍就深得其旨趣。這些高僧對玄奘讚歎道：“你可以稱得上是佛門的千裏駒，佛學的振興就全靠你了，可惜我們已經老朽了，恐怕無法親眼見到那一天了！”