于阗当时称翟萨旦那国，东临大唐国境，虽然臣服于大唐，但仍属一个独立小国，不归大唐管辖。其地在今新疆和田地区。气候温和舒畅，出产玉石。当时国中有寺院百所，僧徒5000人，都崇信大乘佛教。国王崇敬佛法，自称是古印度施福之神毗沙门天的后裔。相传印度阿育王的太子在旦叉始罗国被挖去眼睛后，阿育王愤怒地遣散辅佐官员，迁徙豪族到）山以北，住在荒谷之中。被迁徙的人寻水草放牧，到了这个国家的西部地区，推举首领，拥立国王。所以这个国家的佛教直接由西天佛国的人带来。该国都城西南有一牛角山崖，名曰翟室绫伽山，玄奘在《大唐西域记》卷12中记载，该山崖上有一石窟，是一罗汉入灭遗迹。数百年间，供养无替，后来山崖崩塌，石拥门径。有一国王兴兵欲除崩石，立即有“黑蜂群飞，毒螫人众，以故至今石门不开”。
于阗这个地方流传着崇拜鼠灵的习俗。此地老鼠大如刺猬，毛色金银闪光者是鼠群的首领，每当出洞游走时，鼠群都伴随着它。当时玄奘见到，在一片沙碛的大道上，有许多土丘从地下涌出，突凸地面，当地称之为鼠壤坟。其地位于于阗都城以西的75公里处。听当地人讲，从前，匈奴率领十几万军队抄掠边境，到了鼠壤坟旁驻扎下来。于阗国王只有几万人马抵抗，自知兵力不足，难以取胜。他一向知道沙漠中的老鼠奇特，却并没有视之为神物。等敌寇到来，情急之中设立祭坛，焚香请鼠，希望它们地下有灵，能给予相助，夜中于阗王梦见大老鼠说：“敬欲相助，愿早进攻熏旦日一战，必当克胜。”于阗王梦醒，知有神灵相助，决心拼死一战。命令举国将士天不亮就出发，长驱奔袭。匈奴人听说大军到来，慌忙迎战，正要驾兵车披挂上阵，而那些马鞍、衣甲、弓弦等物，凡是用来系连的物件都被老鼠咬断，匈奴军队慌乱作一团。于阗兵马冲进敌营，匈奴军队只能束手就擒。这场战争结束后，挽救了国中百姓一场血腥之灾。国王感鼠厚恩，在此地建祠设祭，供奉鼠灵，此后历代国王都保护这一祠堂，视鼠为珍异。
玄奘于唐贞观十八年（644年）三月到达于阗的，在该国停留了7个月。在他东归途中，惟有在此国停留时间最长。
于阗王对玄奘十分礼重。他听说玄奘将抵达于阗，亲自前往边境迎接。此时玄奘路途疲劳，心力交瘁，无法入城，只好当晚歇息在边境。于阗王返回都城，留下皇子侍奉玄奘。歇息两天后，玄奘才向于阗都城行进，走到离都城20公里的地方，玄奘气力虚弱，头晕目弦，无法骑马前行，只好又停一宿。第二天进城，于阗王率国中大臣高僧来迎，于阗民众于道路两旁奏起梵音，夹道欢迎。
于阗国是玄奘归国途中经历的最后一个国家。因为于阗东接大流沙（即塔克拉玛干大沙漠），过了大沙漠往东，已属大唐境内。再往东相继是沮末（今新疆且沫县）、鄯善（古楼兰地，今新疆若羌县）、沙州（敦煌）、瓜州（甘肃安西）、凉州（武威）、秦州（天水）、长安（西安），玄奘当年就是沿着这条线路从于阗归国的。
在于阗停留期间，玄奘心想，自己当年私自出国，是有违大唐法度的，但无论如何要把归国的愿望和出国的原因告知朝廷。机会终于来了，于阗国有一商队要去长安经商，于阗王将这一消息告诉玄奘，玄奘立即写了一封委婉的信，后世称《陈还国表》，委托商队头领马玄智设法呈给太宗皇帝。信中说：沙门玄奘，于贞观初年，冒越宪章，私往天竺。践流沙之浩浩，陟雪岭之巍巍。穿铁门峻险之途，越热海波涛之路。始自长安神邑，终于王舍新城，中间所经五万余里。虽艰危万重却心愿获从。得观耆阇崛山，礼菩提树垣，见不见迹，闻未闻经，穷宇宙之灵奇，盖阴阳之化育，宣皇风之德泽，发殊俗之钦恩，历览周游一十七载。今已从钵罗耶伽国经迦毕试境越葱岭渡波谜罗川归还达于于阗。为所将大象溺死，经本众多未得鞍乘，以是少停……谨遣高昌俗人马玄智随商侣奉表先闻。
在等待回音之际，玄奘派人到龟兹、疏勒等地寻访抄补先前渡河失落的经本，又为报答西域深情和于阗君民厚意，在当地宣讲《瑜伽》《对法》《俱舍》《摄大乘》四部经论。经论刚讲完毕，唐太宗李世民送来一道手谕：
闻师访造殊域，今得归还，欢喜无量，可即速来，与朕相见。其国僧解梵语及经义者，亦任将来。朕已赦于阗等道，使诸国送师，人力鞍乘，应不少乏。令敦煌官司于流沙迎接，鄯善地方于沮沫迎接。
这道手谕，了却了玄奘的一切担心。游子的忧虑全部化成归国的眷恋。玄奘归心似箭，整装待发。于阗国王同时也接到大唐天子的诏命，不敢挽留，快速地为玄奘调动驼马，安排归途所需。
从于阗出发，走过塔克拉玛干大沙漠，进入大唐境内。再过新疆且沫、若羌县境，到达甘肃敦煌。敦煌举行了盛大迎归仪式。此时玄奘又修表上奏，报告即将到达长安。太宗命房玄龄准备迎归仪式。玄奘从太宗回信中得知，皇帝即将亲征高丽。他恐来不及在长安见驾，于是决定先行赶路见驾。嘱咐护送人员谨慎护卫经卷，不必刻意赶路，途中行程安排悉听地方官府。安顿妥当，带几名随从，马不停蹄星夜赶往长安。
玄奘离开驮经队伍，从敦煌到长安，在沿途驿站换了十几次马匹，风尘仆仆地赶到长安近郊的漕上，时为公元645年1月，即大唐贞观十八年腊月底。长安城中的百姓开始准备过年。玄奘不想惊动朝廷官员，准备带着“可即速来，与朕相见”的手谕，面见圣上。只见天色已晚，只好于当晚歇息于漕上。
一夜之间，长安城覆盖上了一层白雪，纷纷扬扬的瑞雪并没有阻挡住玄奘归来的消息。一大早僧俗百姓向漕上涌来，京中官员知道消息后，提前准备好的仪杖都来不及陈设。此时皇帝为征讨高丽之事去了洛阳行宫，京城留守房玄龄急忙率右武侯大将军莫诚实，雍州司马李叔慎，长安县令李乾佑等人前往漕上迎接。及至漕上，只见前来瞻仰的人群早已挤得水泄不通。交通阻塞，无法迎玄奘入城。房玄龄告诉玄奘，皇帝已去了洛阳。房玄龄劝玄奘暂住漕上，等候驮经队伍一起入城。
过了几天，由20几匹马队组成的驮经队伍沿敦煌、瓜州、凉州、兰州、秦州等地，在地方官府的护送下聚集漕上。
唐贞观十九年（645年）正月初七，玄奘在房玄龄等官员的陪同下，由漕上缓缓进入长安城。长安城当天举行了万人迎归仪式。
迎归的路线，从漕上到朱雀大街再到弘福寺，延续十几里。长安市民修业停市，拥向街头，争先瞻仰这位满载中印友谊、凯旋归来的僧人。玄奘光顶秃头，身着红棉袈裟，乘马与房玄龄并行，跟在后面的是驮运经像的马队徐徐而行。此时走在玄奘前面的是朝廷组织的乐队，高奏悠扬典雅的梵音作为前导，跟在驮经队伍后面的僧尼仪杖，整服随于后。街道两旁彩旗舞动，京城各大寺院打出幢幡上街恭迎。围观者纷纷将鲜花撒向玄奘。此时的玄奘，回想起当年脚穿芒鞋，腰扎束带，身背竹篓，夹杂在逃难人群中悄悄离开长安时的情景，感叹万千，离开长安城已经整整18年了。当天玄奘被迎至长安城朱雀大街南端的都亭驿馆歇息，所带经卷佛像等物，送往朱雀大街南端弘福寺安置。
正月二十四日，朱雀大街上公开展示玄奘带回的经像等物，这是中国历史第一次关于印度文物的公开展览。玄奘从印度带回的物品计有：
佛像七尊
如来肉舍利150粒
大乘经224部
大乘论192部
上座部经、律、论14部
大众部经、律、论15部
三弥底部经、律、论15部
弥沙塞部经、律、论22部
迦叶臂耶部经、律、论17部
法部经、律、论42部
说一切有部经、律、论67部
因明论36部
声明论13部
总计佛经657部，520夹。