僧侶們為了激起玄奘的求生意誌，都來要求他開始翻譯另一部一百二十卷的《大寶積經》，玄奘歎了口氣，說：“我已經沒有足夠的氣力，翻不完的！”無奈眾人一再懇求，玄奘隻好勉強翻譯了數行，便感到氣力不支，隻好停筆。他對大家說：“《大寶積經》與《大般若經》部頭差不多，我氣力不濟，死期將至，再也無法將它翻譯出來了，隻好等待後人翻譯了。”眾人莫不為他的話傷心落淚。
玄奘靈骨塔
正月初九的傍晚，玄奘在跨過一條水溝時不慎跌了一跤，最初幾天還沒什麽嚴重的症狀，但是從十三日開始，玄奘就倒臥在床，腦筋也不太清醒。蒙矓中玄奘夢見許多穿錦衣的人在玉華寺出出進進，玉華寺也被各種錦花和珠寶裝飾得美輪美奐，有人帶來了各種水果珍味來供養他。他想婉言拒絕，不料被旁邊照料之人的咳嗽聲驚醒，才明白那是一場夢。玄奘命人把譯好的經論列出來進行統計，他翻譯和主持翻譯的經典總共有七十四部一千三百三十五卷。
正月二十三日，玄奘掙紮著坐起來誦念經文。到了二月初四的夜裏，相傳服侍他的明歲法師看見兩個手捧白蓮花的人走到玄奘麵前，玄奘回頭看了一看，就雙手合十，默默禱告，然後身體向右側臥，以右手墊住頭部，左手放在左大腿上，兩腳相疊。玄奘就一直保持著這個姿勢，再也沒有翻身。初五的夜裏，玄奘呼吸逐漸變得微弱，不久就圓寂了。據說玄奘死時麵帶微笑，表情安詳，他的遺體停放了七十七天，卻沒發出任何腐臭味。
四月十四日，玄奘的遺體被葬在長安東郊，淮水之東的白鹿原，他的哥哥長捷法師就葬在附近。遵照玄奘的遺言，靈柩用粗陋的竹席子編成的車運到墳地，送葬的人多達百萬，在長安城外連綿不斷，葬禮完畢後留下來過夜守墳的達三萬人之多。
玄奘雖然離開了這個人世，但他的偉大成就和超乎常人的堅強意誌卻與日月同光，永垂不朽。而他曆盡無數艱難，跋涉西域，遍遊印度的事跡，在那樣一個時代無疑是一種壯舉。玄奘圓寂三個世紀後，成書於北宋時期的《太平廣記》就有將其事跡神化的記載。南宋時期更是出現了名叫《大唐三藏取經詩話》的唱本，在這個唱本的基礎上，元朝又出現了名為《唐三藏西天取經》的雜劇，最後明朝中葉的小說家吳承恩憑借著豐富的想象力，將其創作成為了不朽的名著《西遊記》。
唐太宗曾讚揚玄奘是“雙千古而無對”。的確，縱觀玄奘的一生，他以無比的熱情和堅強的意誌去追求人生的真諦，這種為了實現理想而堅持不懈的精神足以照耀千古。而他對佛教的傳播和古代的中印文化交流的貢獻也是十分突出的。