五年學業結束，遊學各方，一則朝禮聖跡，一則參學前所未學，前所未知。既返母校，欣謁戒賢長老，長老知其遊學多年，學養精進，命為諸學人主講《攝大乘論》及《唯識抉擇論》。所講條理井然，分析入微，深得學者讚佩。「空宗」學者師子光，心存不服，乃在別院主講龍樹菩薩性空學《中論》及《百論》，並用性空理論，破斥「有宗」《攝論》及《唯識論》。大師撰著《會宗論》三千頌以破之。論成，傳閱寺眾，未幾傳遍全印，寺內萬餘人欽佩歌頌，全印學者哲人各國國王無不傾倒。戒日王及鳩摩羅王，相繼禮請弘法，並率先皈依。
貞觀十五年，戒日王邀約諸國義解之徒，集於曲女城，與會者有十八國王，大小乘比丘三千人，那爛陀寺學僧一千餘人，外道僧侶三千餘人，計八千餘飽學之士。王室軍馬、兵艦齊集恒河兩岸，盛況空前，此佛教史上有名曲女城辯論大會。大師被奉為論主，提出論文〈真唯識量〉頌，全文二十三字，並附言宣示：「若其間有一字無理，能有人難破者，玄奘願自斬首相謝。」經十八天，竟無一人敢與大師論難。與會國王及學者，莫不歡欣，競呼大師為「大乘天」，會後十八國王盡皈依為弟子。