至西梁女国，三藏和八戒饮子母河水而怀孕，行者取落胎泉水解救之。女王欲招赘三藏，行者设计走脱之。但三藏又为毒敌山琵琶洞蝎子精所摄，行者请来昴宿灭之。又在途遇盗，行者除灭之。三藏怪行者杀人，逐之。行者无奈去求诉观音。时三藏遇假行者行凶，并抢走包袱。师徒们以为是行者所为，遣沙僧赶至花果山讨取未果，又赶到南海观音处，忽见行者又在彼，沙僧怒极，经观音说明才罢。行者寻至花果山与假行者恶斗。二行者直斗至如来处。如来说明假行者为六耳猕猴，并除灭之。
师徒路阻火焰山前。行者打听得有芭蕉扇可克服之，但扇在红孩儿之母、牛魔王之妻罗刹女处。行者赶至罗刹处，先是礼借，后是强索。罗刹因怪行者害红孩儿，只借给假扇。行者又至牛魔王小妾处找牛借，牛不允；行者盗得牛之坐骑，变作牛之模样，至罗刹处骗得芭蕉扇。但半路又被牛魔王赶上变做八戒模样而骗去。后来又借助神兵，与牛魔王恶斗，败之，索得扇子，灭火焰山火。
至祭赛国，行者为国王除灭盗宝之万圣龙王和九头驸马。
过荆棘岭，八戒挥钯开路。夜逢竹精树妖。三藏被摄，与妖精谈诗。后被八戒一顿钉钯筑翻妖树。
到小西天，遇黄眉大王。妖精善使搭包装人。行者请来各路神兵，均不敌。后得弥勒佛相助才降伏，原来妖精乃佛前司磐童儿。
经驼罗庄，行者和八戒杀蛇精，拯救了一庄老幼。
经稀柿衕，八戒变大猪拱开满山污路。
到朱紫国，行者为国王医病，又救回三年前为妖精赛太岁所劫的皇后金圣宫。赛太岁却是观音坐骑金毛狮，特来为国王消灾。
过盘丝岭，三藏遇蜘蛛精遭难，后者又唆使多目怪蜈蚣精来与三藏师徒作对。行者打死蜘蛛精，又请来毗蓝婆收伏多目怪。
至狮驼岭，遇青狮、白象、大鹏三魔，三藏遭灾；行者苦斗难胜，去西方求告佛祖。如来宣文殊、普贤降妖，原来狮、象乃二菩萨之坐骑，如来又迫使大鹏皈依。
比丘国王被寿星坐骑白鹿所化的国丈迷惑，欲用一千一百一十一个小儿心肝做药引，悟空解救婴儿，打退妖怪，寿星赶来收走白鹿怪。
三藏在松林救一女，却是妖精。师徒夜宿镇海寺，行者降妖，妖精摄走三藏至陷空山无底洞。行者请来哪吒相助，原来此妖乃李天王之义女老鼠精。
过灭法国，国王要杀一万和尚，正少四名。行者夜间剃尽皇宫内院、五省六部官员之发。迫使国王皈依秉善，并改国名为钦法。
隐雾山连环洞豹子精南山大王欲吃唐僧肉，被悟空用瞌睡虫睡倒，八戒将其打死。
经凤仙郡，孙行者见该郡三年未雨，灾情严重，盖因郡主当年推倒斋天素供所致，才劝归善，全郡念佛，感动天降甘霖。
抵玉华州，行者师兄弟三人收三个王子为徒传艺；仿造金箍棒等兵器。结果兵器为豹头山黄狮精所盗，黄狮精又求助其祖九灵元圣。行者知后者乃太乙救苦天尊坐骑，乃请天真降伏之。
过金平府，恰逢元宵节，三藏观灯被青龙曲妖精辟寒大王、辟暑大王、辟尘大王摄去，行者请来四木禽星降灭之，把妖怪斩首示众。
月宫玉兔化为天竺国公主抛绣球给唐僧，欲招之为婿。悟空会合太白星君擒伏玉兔，救回真公主。
过铜台府地灵县，宿寇员外家，受优厚款待。后寇家被盗，寇员外被害。三藏师徒被诬。行者施法辨明之，又救寇员外还阳。
三藏师徒终于到达灵山，乘无底船过凌云仙渡，见如来求经。如来命阿傩、伽叶检经传与；阿傩、伽叶向三藏索人事不得，便将无字经本传给三藏。燃灯古佛便命白雄尊者去半路夺经，四众才知真相，返回告于如来。如来却说：经不可轻传。三藏把紫金钵盂送给阿傩，才发出真经五千零四十八卷。如来命八大金刚护送师徒回东土。观音查看三藏所经难簿，共八十难，便命揭谛赶上金刚，再生一难。时三藏等正坠落在通天河边，有老鼋来驮过河。老鼋因怪三藏未曾为他求问佛祖归着之事，便淬下水去，经卷遭水，残缺不全。终于完成了九九八十一难之数。金刚便将师徒们送至长安。
佛经送回长安，经一十四遍寒暑，太宗喜接得唐僧师徒，因作《圣教序》以彰唐僧之功。唐僧正在雁塔寺登台诵经，被金刚导引，师徒四人并白马复转灵山。四人真身重返灵山听封：三藏被封旃檀功德佛；悟空为斗战胜佛；八戒为净坛使者；沙僧为金身罗汉；白龙马为八部天龙，各归本位。孙悟空头上紧箍也自行消失。
《西游记》的成书与《三国演义》《水浒传》类似，都经历了一个长期积累与演化的过程。但与前两者演化的特征并不一致：《三国演义》《水浒传》是在历史真实的基础上加以扩展与虚构，是“实”与“虚”的结合而最后以“真”的假像呈现于读者面前；而《西游记》的演化过程则是将历史上的真实事件不断地神化、幻化，最终以“虚幻”的形态呈现在读者面前。
玄奘（602—664年）取经原是唐代的一个真实的历史事件。贞观三年（629年），他为追求佛家真义，从长安出发后，途经百余国，历尽艰难