译场组织完成，译法也基本确立，玄奘就手持经文原本开始翻译。以玄奘的佛学与文字修养，庞大的翻译组织对于他来说，只不过是一套检验体系而已。
玄奘开始了第一本佛经的翻译，那就是《大菩萨藏经》，第一年玄奘总共完成了三部经书的翻译。
远征高丽的太宗，在安市城与高丽军相持不下，太宗怕天气转寒对唐军不利，于九月间班师回朝。
贞观二十年（公元646年）七月，玄奘把完成的翻译作品及奉命编写的《大唐西域记》呈给太宗皇帝，这年的五月，玄奘开始了一项大工程，就是翻译他在那烂陀寺主修的《瑜伽师地论》。
因为玄奘的关系，大唐与印度的往来也开始频繁起来。先前戒日王派的使者很快就到了长安，太宗很高兴，立即派王玄策去回访。这个使团与玄奘在同一年返回长安。后来太宗又以王玄策为正使，率领着三十余人的使节团再度访印。使团临走前，太宗还请玄奘把使节团所携带的太宗敕书翻译成梵文。此外，玄奘还将《道德经》翻译成了梵文托使节团带走，那是鸠摩罗王曾通过第一次的使节团要求的。
贞观二十一年（公元647年）王玄策等人到达印度，戒日王已经去世，应验了玄奘当年梦中的预言。
玄奘在第二年译完了百卷的《瑜伽师地论》，完成了这部他最重视的著作，使他感到特别安慰。六月，太宗在离长安东北六百多里的玉华宫接见了玄奘。他仍然不放弃劝玄奘还俗，还建议他脱下袈裟，以在家修行的居士参与国政，也可在朝廷讲经弘法。玄奘为了断绝太宗的这个念头，说了一段很长的话来表明自己事佛的决心，玄奘说：“汉武帝以后没有再出现制伏匈奴等北方游牧民族的时代，而汉武帝以后中国仍有无数贤臣良将出现，为什么他们无法辅佐国君平定北方?陛下登基后，远征匈奴，使各游牧民族俯首称臣，可见并非归功于贤臣，而要归因于陛下的智慧和天的旨意。”玄奘又进一步指出，即使现在为了治国而需要吸收人才，像商朝的伊尹、周朝的姜太公那种人才已多得是，也不在乎少他一个和尚。最后玄奘又说：“我只愿弘扬佛法，请勿剥夺我的志节！”听了玄奘掷地有声的说辞，太宗无言以对，终于答应今后不会勉强他，并尽力协助完成他的心愿。
太宗又问玄奘最近翻译些什么经论，玄奘回答刚翻译完《瑜伽师地论》，并为太宗简要地讲解了一番，被太宗赞叹为闻所未闻的高论。太宗还应玄奘的请求，亲自为译经撰写了名为《大唐三藏圣教序》的序文，全文七百八十一字。这是一篇很有名的文章，文中太宗对玄奘推崇备至。后来弘福寺的沙门怀仁搜集了王羲之的书法而拼成《怀仁集王羲之书圣教序》，当时的名书法家褚遂良也亲自书写《圣教序》，这两篇文章很快就风行天下。
十月，玄奘和太宗一同回长安，奉命住在皇城内新建的弘法院，玄奘白天要随侍在太宗身边，晚上则继续自己的翻译工作。十二月，皇太子李治为其死去的母后建造的大慈恩寺落成，玄奘奉命把译场迁移到大慈恩寺，并在这里住了十年，所以他所创的法相宗又称为慈恩宗。
贞观二十三年（公元649年）四月，玄奘陪同太宗游幸长安南山上的翠微宫，太宗时不时地向玄奘请教佛教的教义，玄奘一一引经文作答，太宗很感慨地说：“朕与大师相逢甚晚，不得广兴佛事!”此言表示太宗对于没有大兴佛法而感到遗憾。
褚遂良书《圣教序》
五月，太宗驾崩，在驾崩的前一天，他还特地要玄奘值夜。前一年，也许是受到玄奘的影响，唐太宗在京师和其他各地度僧一万八千多人。如果唐太宗能够多活几年，也许就会更大规模地提倡佛教了。