會畢，大師決意返國。戒日王堅留不成，再邀集十八國王在首都開無遮（布施）大會，為大師隆重餞行。大會結束，諸王餽贈大象、良馬以馱載佛經。金錢、銀錢充作旅費。十八國王親送三十里外，並遣重臣護送達漢境為止。環顧古今，能於國際博得如此殊榮者，誠祇有玄奘一人耳。
貞觀十八年，大師啟程回國。太宗獲訊，立刻詔令全國，籌備盛大歡迎。所經之處人民夾道焚香，爭仰聖容。貞觀十九年元月抵長安，中央文武百官，郊迎十里。時太宗在洛陽，特於儀鸞殿接見大師，傾談之下，帝大悅，並自嘆相見恨晚。觀其智慧過人，兩度勸還俗任相職，大師婉拒。
太宗從其志，助其譯經工作，指定弘福寺（後遷慈恩寺）成立大譯經場，從事譯經工作者達二千數百人。直至麟德元年，二十年中譯出經論七十五部，計一千三百三十五卷，達一千三百餘萬言，太宗親為作〈聖教序〉盛讚之。
是年二月初五日示寂。示寂前預知時至，示寂後瑞相殊多，高宗皇帝聞訊，哀勵傷感，罷朝三日，慟謂曰：「朕失國寶矣！」以國葬禮葬附近州郡，送葬者百餘萬人，是夜宿墓旁者三萬餘人。此完人法軀雖殁，而其所遺精神與偉績，當共天地長存也。