翻越大雪山后，玄奘法师来到了古代北天竺境内佛之故土。在梵衍那国，玄奘法师见到了举世瞩目的巴米扬大佛；万里之外的中亚小国，居然有一座『洛阳寺』，依稀记录着一段被尘封的传奇往事；佛顶骨、佛影窟，是否能给玄奘法师的西行之旅带来好运?犍陀罗国的迦腻色迦寺，见证了天竺佛教最为辉煌的一个时代。
进入北天竺后，玄奘法师一行便来到了那揭罗曷国(今阿富汗贾拉拉巴德)。迦毕试国的使者告诉玄奘法师，那揭罗曷国里有一处著名的佛教圣地，名叫醯(xi)罗城。醯罗城有两处佛陀圣地：一是佛顶骨，二是佛影窟。
相传释迦牟尼涅槃后，他的弟子火化其肉身时从灰烬中得到了一块头顶骨、两块肋骨、四颗牙齿、一节中指指骨舍利和84000颗珠状真身舍利子。这些圣物被众信徒争相供奉，而佛顶骨无疑是其中最重要的一件圣物。因此，醯罗城又名佛顶骨城。
而佛影窟则位于醯罗城西南面的一处悬崖上。悬崖上有一个山洞，相传这个洞中曾住着一条龙，佛陀降服此龙后，就把自己的影子留在了洞里。山洞的洞口很小，里面却很宽敞，只有与佛有缘的人才能进入洞中，一睹佛的身影。
因此，来到醯罗城后，玄奘法师便请求国王允许他去参拜佛顶骨和佛影窟。国王答应了玄奘法师的请求，不过想要一睹佛顶骨的真容，必须走完一套隆重而烦琐的流程：
在一个阳光明媚的清晨，玄奘法师和三位弟子被邀请到了城中一处高耸的阁楼上，象征着醯罗城历史与传奇的佛顶骨就被供奉在阁楼二层的一座七宝小塔里。玄奘法师几人来到时，国王和八位当地有名望的长者早已等候在那里，四名守护佛顶骨的僧人则侍立两旁，神情肃穆。
玄奘法师一到，八位长者才各自取出印章和钥匙，与国王手中的印章相互勘验，确认无误后，方才共同开启七宝小塔，从里面取出存放佛顶骨的宝盒。玄奘法师定睛望去，只见那佛顶骨周长一尺二寸，发孔分明，呈现出一种纯净的黄白色。
国王告诉玄奘法师，如果把香磨成粉末，用绢帛裹成团，然后轻轻放在佛顶骨上面，佛顶骨就会在香粉上留下不同的印记，就能根据不同的印记来判断祸福吉凶，名叫取印。
玄奘法师依样照做，居然得到了一个菩提树的印记!菩提树在佛教中象征着吉祥和功德圆满，这个印记无疑昭示着玄奘法师的取经之路将会取得一个十分圆满的结果。比蒙、娄沙和智远也依次取印。比蒙的结果最好，取得的是佛像，娄沙和智远则取得了莲花像，都是大吉之兆。守护佛顶骨的四位僧人见玄奘法师四人居然连续取到大吉的印记，无不吃惊异常，纷纷弹指散花，表示祝贺。
参拜完佛顶骨后，玄奘法师就想前去佛影窟。四位守护僧之一告诉他，前往佛影窟的路非常难走，还经常会有强盗出没；近两三年来，前去参拜的人很少能够平安归来，希望他能慎重考虑。迦毕试国的使者也不愿涉险，劝玄奘法师放弃。可玄奘法师却毅然决定前往。
第二天一早，玄奘法师和三位弟子便收拾行囊，前往佛影窟。玄奘法师本想找人带路，可认识路的人一听他们要去佛影窟，便吓得纷纷拒绝，只是大体指了一下方向。幸运的是，四人在途中碰见了一个小孩子，这个小孩子带他们找到了一位愿意带路的老人。
才到半路，山路上突然冲出五个手持钢刀的蒙面大汉，气势汹汹地挡住了他们的去路。
五个对五个，比蒙当场就乐了，用突厥话大声道：“此山是我家，此路是我开，要想从此过，留下小命来!”说完，把肩膀上的大铁铲往地上一杵，护在了玄奘法师身前。
五个强盗被比蒙的举动吓了一跳，一看此人手持铁铲、膀大腰圆，显然不是个好惹的角色。强盗头子大声道：“严肃点，这儿打劫呢!说，你们要去哪里?”
玄奘法师走上前，摘下帽子，单手施礼，亮出僧人身份，道：“贫僧玄奘，欲前往佛影窟参拜，惊扰几位施主了。”
五个强盗一看是个法师，就知道没什么油水好捞，杀气便弱了几分。强盗头子又问：“你这僧侣，难道没有听说过这里有贼吗?难道不知道先前来此参拜人的下场吗?”
玄奘法师淡淡一笑，道：“贫僧此来，乃是为了参拜佛影；佛影在前，又何惧妖魔鬼怪!”
“呼哧!”比蒙抡起大铁铲，道：“当初两千突厥马贼都没能把我们怎么样，你们几个小毛贼，也想来打我师父的主意，是想尝尝爷爷我手中的兵器吗?!”
四个强盗都望向强盗头子。强盗头子眼珠子一转，“嘿嘿”笑了两声，瞅了给玄奘法师几人带路的老头子一眼，道：“这糟老头子是个骗子，他哪里认得去佛影窟的路!师父要是想去，我可以给你们带路。”说完，狠狠瞪了老人一眼。
老人猛一个激灵，道：“老朽只能带师父到这里了，后面的路，老朽也不认得了”
“那你还来带路?”娄沙追问。
老人干咳两声，道：“日子难过，老朽就是想讨点赏钱……”
玄奘法师望向强盗头子，道：“贫僧身无长物，这位壮士可否破费一回?”
“我给钱?”强盗头子心想老子是来打劫的，现在倒成了被化缘的了，可一撞上玄奘法师清澈的目光，便不自觉地从怀里摸出几个钱去给老人，大声道，“滚滚滚，赶紧滚!”
老人捡起碎钱，一溜烟就跑了，步子比少年还要轻快。
“壮士，请!”玄奘法师一摊手，朝强盗头子做了个带路的手势。
就这样，五个强盗在前，引着玄奘法师四人来到了佛影窟所在的山崖前。强盗头子指着前方那个黑糊糊、坐东朝西的洞口道：“就是那里了，师父要看就进去吧!”
比蒙抢先上前，本想挤进洞里，无奈块头太大，竟一头撞在洞顶，生生卡在洞口前。
玄奘法师只好自己进洞，按照传说中的指点，先直走五十步，在碰到东面的石壁后停下，那里就是传说中佛影出现的地方，然后一边叩头，一边诚心祈祷。可是拜了一百多下，那片石壁依旧是黑糊糊的什么都看不见。玄奘法师觉得是因为自己业障太重，诚心不够，佛陀才不肯现形，于是一边忏悔，一边继续念经、叩拜。又叩拜了一百多下后，石壁上终于出现了拳头大小的一点光晕。
“光，是佛光!”玄奘法师大喜过望，险些叫出声来，正要再拜，那点光晕却一闪而逝，消失不见。玄奘法师悲喜交加，喜的是自己的诚心终于感动了佛陀，让佛陀现身了；悲的是自己的诚心还不够，所以佛陀不肯长久停留。于是，他继续叩头，继续念经……良久，石壁上终于再次出现了斑驳的光晕，旋即散去。
一下，两下；十下，二十下；一百下，二百下……玄奘法师强忍酸痛他坚信，精诚所至，金石为开，只要坚持到底，就一定能见到佛影；不见佛影，绝不离开山洞!
二百多拜后，山洞里突然出现了一道强光，刹那间铺满了石壁!
“佛影，我看见佛影了!”玄奘法师仰天悲鸣，激动得泪流满面。
石壁上的佛影非常清晰，如来佛祖身披赤黄色的袈裟，脚踩莲花宝座，就连身后的菩萨、高僧的影子也都看得清清楚楚。
玄奘法师难掩激动的心情，起身跑到洞外，大声道：“佛陀显灵了，我看见佛影了!”
五个强盗瞪大了眼睛，你看看我，我看看你，简直不敢相信，要知道，这几十年来，哪怕是进入洞中的人，也从来不曾见到过佛影!五个强盗在洞口点起火把，跟着玄奘法师钻进洞中。可是他们一进来，佛影就消失了。玄奘法师立刻想到是火光盖住了佛影，道：“灭了火把，快念经，跪下念经!”说完，面朝东面的石壁，“扑通”一声跪倒在地。跟着进来的娄沙、智远，以及硬挤进来的比蒙，也在旁边跪倒，开始念经。
佛影再现!
直到佛光散去，众人才依依不舍地离开山洞。
这时，强盗头子突然摘掉蒙在脸上的布，道：“师父在上，请受弟子一拜!”说完，就把钢刀往地上一丢，朝玄奘法师叩起头来。另外四个强盗一看，也连忙摘掉面布，丢了钢刀，跟着跪倒叩拜。
玄奘法师双手合十道：“放下屠刀，立地成佛。五位施主能够皈依佛陀，行善止恶，于佛前顿悟，此乃大修为、大善果，南无陀佛耶!”
参拜完佛影窟后，玄奘法师等人便到城中与其他人会合，随后向国王辞行。
玄奘法师一行沿着喀布尔河谷折向东南，在这一年的秋天抵达了北天竺犍陀罗国的都城布路沙布罗(今巴基斯坦白沙瓦市东北)。
犍陀罗国，意为香花之国，东临天竺河，其创始者原为大月氏人。亚历山大大帝东征至此，留下了大量希腊风格的雕塑艺术。犍陀罗人汲取并发展了古埃及、希腊、罗马、波斯的雕刻手法，逐渐形成了举世闻名的犍陀罗艺术。犍陀罗的佛教艺术也深受希腊艺术的影响，形成了塑像、壁画的传统。随着佛教的传播，犍陀罗艺术越过北方葱岭进入西域，再由西域传到中原，北魏时建造的云冈、龙门两大石窟，就带有鲜明的犍陀罗风格。
然而，玄奘法师来到这里的时候，犍陀罗国已经衰落，成了迦毕试国的一个属国。王城内外土地荒芜，居民稀少；佛塔倒塌了，寺院荒废了，遍地是杂草，不见一个僧人。
玄奘法师非常难过，他本以为，天竺是一个佛学繁荣昌盛、高僧信徒遍地的地方，而眼前的景象却让他有了一丝担忧：像犍陀罗这样代表了佛教最高艺术水平的地方尚且衰败至此，那么在别的地方，佛教又会处在何种境地?
不过，由迦腻色迦王所建造的迦腻色迦寺还是被完整地保存了下来。三位在佛教历史上极具传奇色彩的人物胁尊者、如意法师、世亲法师，都在这里修行过。
胁尊者80岁出家，被人看成想去寺院里混饭吃。面对嘲笑，胁尊者当场发誓，如果不能读透佛经，就绝不让自己的肋骨碰到席子!要知道，僧人不能仰卧，也不能趴着睡，只能侧卧(名吉祥卧)；肋骨不碰到床铺，就等于不能睡觉。最后，这位老人以过人的毅力参悟佛法，因而被人尊称为“胁尊者”。
胁尊者的房间在三楼，住在他楼下的就是如意法师。这位如意法师，就是玄奘法师在龟兹与木叉毱多辩经时提到的《毗婆娑论》的撰写者。而如意法师的弟子世亲法师，则是在胁尊者房间东面的老屋里，撰写了著名的《阿毗达摩俱舍论》。
迦腻色迦寺见证了佛教在天竺最为繁荣昌盛的时代，也见证了一大批求法、修行者的传奇故事。玄奘法师驻足良久，三位先贤的故事，他早已耳熟能详；可当他站在被荒废的寺院中，望着那一尊尊曾经辉煌，而今却无人问津的鲜活的犍陀罗佛像前面时，心情却变得异常沉重。如果说，来到天竺前，玄奘法师最大的愿望是求学、求知；那么现在，他突然有了一种很不好的预感，自己来晚了，已经错过了佛教在天竺最好的时光。
“我必须加快行程，不能再错过了!”玄奘法师暗暗对自己道。往事固然值得追忆，但重新弘扬佛法的重任，必要由后来者去完成。一种责任感和使命感，在玄奘法师心中油然而生。
离开迦腻色迦寺后，玄奘法师一行又游历了众多佛教圣迹，来到了犍陀罗国东北面的迦湿弥罗国(今印度西北部和巴基斯坦东北部，其都城在今克什米尔印度控制区的斯利那加)。
马队刚到一个名叫石门的边境要塞，迦湿弥罗国的国王早已派大队人马前来迎接，保护玄奘法师一行顺利通过石门，并在一个名叫达摩舍罗的地方举行了盛大的欢迎仪式。国王亲自带着一支一千多人的庞大欢迎队伍，手持鲜花，等候在大道旁，玄奘法师一到，大家就开始撒花，还请玄奘法师坐上一头大象，簇拥着这位大唐高僧浩浩荡荡地向王城进发。
来到王城后，国王把玄奘法师一行安置在一处寺院内，然后把玄奘法师请进宫，为他举行了盛大的宴会。宴会结束后，国王就请玄奘法师讲经。在由王公大臣和众多僧人组成的听众队伍中，有一个人的身份极为特殊，那就是迦湿弥罗国70多岁的高僧——僧称。僧称大师并没有一见面就与玄奘法师辩经，而是和大多数人一样，安安静静地坐在那里，仔仔细细地听玄奘法师讲经。当玄奘法师讲经完毕，他才缓缓起身，向玄奘法师深深一躬，邀请玄奘法师与他一同参研佛法。
僧称法师博学多才，修为精湛，在迦湿弥罗国中地位超然，那些听得懂听不懂佛法的王公大臣们一看连国内最德高望重的高僧都对玄奘法师如此礼遇，就对玄奘法师更加崇敬。而玄奘法师也从僧称大师的眼神中看到了一位前辈高人所拥有的睿智与宽仁。这份宽仁，不嫉妒、不排挤、不打压，正是木叉毱多所缺少的。
第二天，玄奘法师正式拜访僧称大师。两人交谈时，所有闲杂人等都被挡在外面。没有人知道他们聊了什么，只知道三个时辰后，僧称的大弟子出来宣布：闭关修行多年的僧称法师，决定出关讲经，为玄奘法师开课。消息一经传开，满城沸腾。僧称大师上一次开坛讲经，已经是十几年前了；这等于告诉世人，僧称已经把玄奘法师当成了自己的亲传弟子，会把全部所学都传授给这位年轻的大唐僧人。要知道，僧称之前总共不过收了四位弟子，后来都成了有道高僧。
在国王的带头下，贵族、大臣、远近僧众，纷纷请求前去旁听，玄奘法师，也希望能有更多的人聆听佛法，僧称便答应了众人的请求。
不过，僧称给玄奘法师授课的形式，还是大大出乎所有旁听者的意料：这根本不是一对一地教学，而是一对一的问答!僧称每讲一段，就会停下，饱含期待地望着玄奘法师；玄奘法师则立刻就会根据前面所讲的内容提出自己的问题，有的问题甚至超越了佛经本身。每到这时，僧称就会非常开心，倾其所学加以解答，遇到那些高难度的问题，还会主动与玄奘法师探讨。一来一往，妙语连珠，直听得台下众人如痴如醉。原本两个时辰的讲经，不得不被拆分成上下半场，每半场一个半时辰。即使这样，听众也是意犹未尽。国王担心长时间的讲经会影响僧称法师的健康，便下令每天的讲经时间不得超过两个时辰，上下午各一个时辰，中间休息一个时辰。
半个月的讲经一眨眼就过去了，在僧称法师的指点和启发下，玄奘法师如鱼得水，先后学习了《俱舍论》、《顺正理论》、《因明》、《声明》等经文，学业大为精进，很多佛学上的疑难都得到了解答。而玄奘法师的表现则更令僧称法师感慨他从来没有见过悟性如此之高、学习如此之勤、反应如此之快的学生，不但在迦湿弥罗没有人能够超过他，假以时日，定能名震天竺，继承世亲法师的风骨。
不过，并不是人人都有僧称法师的气度修养，很多在当地小有名气的僧人都对玄奘法师很不服气，纷纷主动上门挑战，战胜玄奘法师，无疑也是一举成名的捷径。玄奘法师来者不拒，从容应对，将这些挑战者一一驳倒。只用了半个月，便折服了整个迦湿弥罗佛教界。
经过这一个月高强度的学习和实战，玄奘法师明显地感觉到了自己在梵文修为和语言上的不足。尤其是梵语，当时的原版佛经都是由梵文书写，僧人们切磋学问、辩经论战也都是用梵文；玄奘法师的梵文基础是在中原打下的，普通的交流不在话下，但是要用梵文去解读和辨析经文，去逐字逐句，从每个发音、每个用词上去驳倒对手，就显得心有余而力不足。天竺辩经，一靠对佛学的领悟和学识，二靠反应，三靠说话技巧。所谓的说话技巧，就好比是两位武功不相上下的高手较量，谁的兵器锋利，谁获胜的可能性就大。而梵文，就是僧人们辩经的利器，同等修为，一个口齿伶俐，一个结结巴巴，连对方说什么都反应不过来，谁赢谁输，一目了然。
只有重新系统地学习梵文，把梵文水平从普通提升至精通，才能毫无障碍、游刃有余地和天竺最高佛教学府那烂陀大学与那些高僧交流学习。
此外，迦湿弥罗国还有着悠久的佛教历史和深厚的佛学底蕴。
迦腻色迦王在位时，贵霜王朝国力强盛。迦腻色迦王大力推行佛教，但是当时的佛教已经分成很多流派，各派之间相互攻击，给佛教的传播带来了极大的影响。迦腻色迦王便决定利用国王的权威召开一次佛教大会，下令全天竺的高僧都来迦湿弥罗集结。
大会召开后，高僧云集，盛况空前，但成千上万的僧人汇集在一起，鱼目混珠、良莠不齐，每天吵闹争执，使得整个大会混乱不堪。为了让大会继续下去，迦腻色迦王从他们中间挑选了499位真正有才学的高僧，再加上毛遂自荐的世友法师，组成了庞大的高僧团队。
这500位高僧先后编纂了《修多罗》(珍藏)10万颂、《毗奈耶藏》(律藏)10万颂、《阿毗达磨毗婆娑论》(论藏)10万颂，总计30万颂，洋洋洒洒近百万字，将原本纷乱繁杂的佛经整理集结成一个完整的体系。
为了不让外道窃取、损坏佛典，国王命人将佛典镂刻在铜牒上，再封存在石函中，还专门建造了一座佛塔用来保存经典；同时规定，僧人必须先在佛塔中受业，然后才能学习。
这些小心翼翼的措施，使得第四次佛教集结既是佛教历史上的一次壮举，也让迦湿弥罗国的佛学陷入了一种保守自闭的风气中。当西域诸国的高僧纷纷前往中原译经传道时，曾经佛教鼎盛之地的迦湿弥罗，却无一人东行弘法。
两晋之后，迦湿弥罗国的佛学环境才宽松起来，开始接纳大乘佛教的教义。十六国时期的著名僧人佛图澄在来到中原前就曾在迦湿弥罗修学佛法；一代高僧鸠摩罗什也曾在迦湿弥罗师从盘头达多尊者研习小乘经典。鸠摩罗什回到龟兹后，反而宣扬起了大乘佛法。盘头达多得知后，不顾年高体弱，长途跋涉来到龟兹会见鸠摩罗什，聆听大乘教义，最终转信大乘佛教。
玄奘法师到达时，迦湿弥罗国的佛教虽不如几百年前那般兴盛，但依旧保留着由世友法师及五百高僧编写集结的完整佛经。面对大量珍贵而完备的佛典，玄奘法师意识到，只有在这里对天竺佛学进行一次系统学习和全面了解，通读并彻底领会这些佛经的教义，才是今后求学、译经的必要准备。
出于这两点考虑，玄奘法师决定留在迦湿弥罗国学习，一学就是一年。
贞观三年(629)的秋天，玄奘法师带着大量亲手抄写的佛经离开了学习生活了一年多的迦湿弥罗国。不过，三个弟子中的娄沙没有同行。在接触了大量佛经后，他觉得自己的业障太深，没有资格继续跟随玄奘法师，决定留在迦湿弥罗国学习和游历。而陪伴玄奘法师从高昌、龟兹、西突厥等国一路走来的随从们，也在一年中纷纷辞行，返回各自的国家。迦湿弥罗国的国王另外为玄奘法师选派了20名随从，和智远、比蒙二人一起，继续护送玄奘法师南下。
从迦湿弥罗国开始，玄奘法师的行程便放缓了，每到一国，他都会拜访当地的高僧大德，向他们学习佛经典籍。玄奘法师来到仆底国后，专程拜访了突舍萨那寺的高僧调伏光法师，并在那里停留了14个月，向调伏光学习《对法论》、《显宗论》、《理门论》等小乘经典。学成之后，继续东行，来到了阇烂达那国的诣那伽罗驮那寺，又在那里停留了4个月，随高僧旃达罗伐摩(又名月胄法师)学习《众事分毘婆娑论》。
之后，玄奘法师一行继续向东，由北天竺转入中天竺境内，来到了禄勒那国。玄奘法师拜访了当地的高僧阇耶毱多，并在那里逗留了一整个冬天，学习《经部毗婆沙》。开春后，玄奘法师来到秣底补罗国，并跟随当地一位90多岁的高僧密多斯那学习萨婆多部的《辨真论》两万五千颂，此颂是由著名小乘论师德光大师造。玄奘法师一边学习，一边抄写经文，到了这一年的秋天，才找了一艘大船，装载着两年来的心血，继续渡河东行。
