比丘國王被壽星坐騎白鹿變化的國丈迷惑，欲用一千一百一十個小兒的心肝做藥引。悟空解救嬰兒，敗退妖邪，壽星趕來把白鹿收回。陷空山無底洞裡老鼠精又變成女子，擄唐僧逼婚成親。悟空通過調查得知老鼠精是李天王的義女，上天庭告狀，李天王把老鼠精押回天府發落。滅法國王發願殺一萬個僧人，孫悟空施法術，把國王、后妃及文武大臣頭髮全部剃去，使國王回心向善，改滅法國為欽法國。隱霧山連環沿豹子精欲食唐僧肉，被悟空用瞌睡蟲睡倒，八戒一耙結束了妖怪的性命。
師徒四人來到天竺國外觀仙郡，郡侯張榜求雨。悟空訪知原委，勸郡侯向善，天降甘霖。師徒來到玉華州，因教授王子學藝，被除數黃獅精盜走兵器。悟空等三人奪回兵器，黃獅精投奔祖師九靈元聖，即太乙救苦天尊座下九頭獅子所化。悟空請來太乙天尊，收伏了獅怪。來到金平府，唐僧元宵夜觀燈，被玄英洞辟寒、辟暑、辟塵三個犀牛精攝去，悟空請來角木紋、培森獬、奎木狼、井木軒四位星宿，擒拿三怪，斬首示眾。在天竺本國，唐僧被月宮玉兔變化的假公主拋彩球打中，欲招為駙馬。悟空識破真相，會合太陰星群擒伏了玉兔，救回流落城外給孤寺的真公主。在銅台府地靈縣寇員外家化齋後，寇家遭動，寇員外被兇手致死。唐僧師徒被當作盜賊捉起關進監獄，悟空入地府招回員外靈魂，案情大白。
師徒四人歷盡千辛萬苦終於來到靈山聖地，拜見佛祖，卻因不曾功送人事給阿儺、伽葉二尊者，只取得無字經。燃燈古佛指派白雄尊者奪落經卷。唐僧師徒又返回雷音寺，奉唐王所贈紫金缽做人事，才求得真經三十五部五千零四十八卷，返回東土。不想九九八十一難不這缺一難未滿，在通天河又被老鼉把四人翻落河中，濕了經卷，至今《佛本行經》不全。
唐三藏等把佛經送回首都長安，真身又返回靈山。師徒四人也終成下果，三藏被封為旃檀功德佛，悟空又被封為鬥戰勝佛，八戒受封淨壇使者，沙僧受封金身羅漢，白龍馬被加升為八部天龍，各歸本位，共享極樂。