Huyền Trang tên tục Trần Huy (Trần Vĩ hoặc Trần Y 陳褘) sinh năm 602, có thuyết nói là năm 600 (niên hiệu Khai Hoàng thứ 20, đời Tùy), tại Lạc Châu (洛州), huyện Câu Thị (緱氏縣), tỉnh Hà Nam, trong một gia đình có truyền thống quan lại. Đến cha của Huyền Trang là Trần Huệ thì dốc tâm vào Nho học, khước từ làm quan. Theo các truyện ký thì từ nhỏ Sư nổi danh thông minh đĩnh ngộ, sớm được thân phụ chỉ dạy những nghi thức Nho giáo.

Năm lên 13 tuổi Sư đã xuất gia và thọ giới cụ túc năm 21 tuổi. Sư tu học kinh sách Đại thừa dưới nhiều giảng sư khác nhau và thấy có nhiều chỗ giảng giải mâu thuẫn. Đây là lý do chính thúc đẩy Sư lên đường đi Thiên Trúc để tự mình tìm hiểu.

Mặc dù bị hoàng đế ra lệnh cấm đi du hành qua Ấn Độ, năm 629 Sư liều mình ra đi để hành hương chiêm bái quê hương Đức Phật, hi vọng sẽ tìm kiếm và nghiên cứu kinh điển mà hồi đó Trung Quốc chưa biết tới. Tập ký sự du hành của Sư (viết theo yêu cầu của nhà vua, người đã khâm phục và hỗ trợ Huyền Trang sau khi Sư vinh quang trở về năm 645), có tên là Đại đường tây vực ký, để lại cho hậu thế một nguồn tài liệu vô song về địa lý, xã hội và tập quán của miền Trung Á và Ấn Độ trong thế kỉ thứ bảy. Nhiều miêu tả của Sư về các vùng đất đó đã đạt tới độ chính xác mà trong thế kỉ 19, 20, nhiều nhà du khảo phương Tây như Ariel Stein đã tham khảo tập ký sự đó như một tập sách hướng dẫn nhằm tìm lại và xác định những vị trí đã được tìm ra và rồi bị lãng quên trong nhiều thế kỉ.

Sau khi trở về cố quốc, một phần nhờ trình độ uyên bác xuất chúng, một phần nhờ tiếng tăm vang dội mà Sư đã gặt hái được tại Ấn Độ và các nước Trung Á, một phần nhờ hoàng đế Trung Quốc đặc biệt hỗ trợ, như xây cất chùa chiền cho Sư trú ngụ cũng như thành lập một ban dịch thuật do chính nhà vua chọn lọc để giúp cho Sư hoàn thành công tác phiên dịch của hơn 600 kinh sách mang về Trung Quốc, Huyền Trang đã trở thành tu sĩ tiếng tăm nhất tại vùng Đông Á trong thế hệ đó. Học viên đến với Sư từ khắp Trung Quốc, kể cả từ Triều Tiên và Nhật Bản, song song có nhiều tăng sĩ từ Ấn Độ và các vương quốc Trung Á đến để bày tỏ lòng hâm mộ. Ngoài việc truyền bá kinh sách Phật giáo và tư tưởng Ấn Độ mới mẻ vào Trung Quốc, Sư cũng gây ảnh hưởng lên nền nghệ thuật và kiến trúc Trung Quốc bằng những vật dụng và thiết kế do Sư mang về. Có một ngôi chùa được xây theo thiết kế của Sư tại Trường An (ngày nay là Tây An) để chứa đựng kinh sách và các tác phẩm nghệ thuật của Sư mang về. Ngôi chùa đó ngày nay vẫn còn và là một dấu ấn quan trọng của đô thị này.

Sư là một trong những dịch giả người Hán dịch các văn bản của Phật giáo Ấn Độ vĩ đại nhất và mang lại thành quả lớn lao nhất (và cũng chính xác nhất). Nhiều dịch phẩm của Sư, như Tâm kinh và Kim Cương kinh, ngày nay vẫn còn đóng một vai trò quan trọng trong việc hành lễ Phật giáo hàng ngày. Quy mô của các dịch phẩm của Sư là vô song, không chỉ những kinh sách của Duy thức tông mà Sư quy phục, mà còn bao gồm đầy đủ những kinh tạng đạo Phật, từ phép chỉ quán và đà-la-ni, đến phép quán tưởng, đến a-tì-đạt-ma cũng như toàn bộ kinh bát-nhã ba-la-mật (bộ kinh này chiếm ba bộ của Địa tạng Trung Quốc), kinh A-hàm, kinh Đại thừa, các chú giải về kinh và luận, Nhân minh học (Sư là người duy nhất dịch kinh luận Nhân minh ra chữ Hán) và kể cả một văn bản Thắng luận của Ấn Độ giáo.

Trong thời Huyền Trang, Phật giáo Trung Quốc có nhiều trường phái và học thuyết được hình thành. Họ tranh cãi nhau về các vấn đề cơ bản. Trong số đó, nhiều trường phái dựa trên các kinh sách không rõ xuất xứ nhưng được xem là phiên dịch từ nguồn gốc Ấn Độ. Một số khác dựa trên kinh sách thật nhưng các bản dịch thiếu chính xác đã gây ra nhiều nhầm lẫn. Điều này ngày một phổ biến tại Trung Quốc và Triều Tiên. Sau 16 năm tại Trung Á và Ấn Độ, trở về Trung Quốc, Huyền Trang cống hiến đời mình bằng cách đưa Phật giáo Trung Quốc thời đó trở lại phù hợp với những gì Sư học hỏi được tại Ấn Độ. Sư thực hiện điều đó bằng cách phiên dịch lại các kinh sách quan trọng, trình bày lại một cách chính xác hơn cũng như giới thiệu những kinh sách mới và nhiều tài liệu chưa hề có tại Trung Quốc. Song song với công trình dịch thuật khổng lồ – 74 bộ kinh luận trong 19 năm – trong đó có một số kinh với quy mô to lớn, như bộ Ma-ha-bát-nhã-ba-la-mật-đa đã nhắc đến dài hàng ngàn trang – Sư còn đào tạo tăng sĩ học tập hệ thống Duy thức và Nhân minh Ấn Độ, đồng thời Sư là tăng sĩ biện giải số một của triều đình cho đến ngày nhập diệt. Công trình dịch thuật của Sư ghi dấu ấn sâu sắc sự thâm nhập của tư tưởng Phật giáo Ấn Độ vào miền Đông Á.