在遥远的古代，东方傲来国有一座花果山，山上有一块仙石吸收日月精华，内育仙胞，一日迸裂，产一个石猴。这石猴同一群猴子在山中避暑，无意之间发现了一股飞瀑从山顶流下。石猴自告奋勇，钻入飞瀑，发现里面竟然是一个宽敞、幽静的石洞，众猴拜石猴为王，称他美猴王。

美猴王为能够长生不死，远离花果山去寻仙访道。在一位樵夫的指引下他来到灵台方寸山，须菩提祖师收他为徒弟，赐名孙悟空。须菩提祖师认为他有灵性教授悟空七十二种变化和一个跟头可以翻十万八千里的筋斗云。功夫学成，孙悟空回到了花果山。为操练群猴，悟空使起法术，将傲来国的兵器摄上了花果山，山中的妖、兽全拜在了悟空足下。后来，悟空入东海龙宫借宝，讨得了定海神针做兵器，即重达一万三千五百斤的如意金箍棒。不久，他又大闹地府，在生死簿上涂掉了所有猴子的名字。东海龙王和阎王表奏玉帝，请伏妖猴。

过了流沙河，师徒四人晓行夜宿，来到了一座庄院。庄院内住着一个45岁的寡母和他的三个女儿，他们要招四人为夫。原来这一母三女是黎山老母、观音、普贤、文殊四位菩萨变来试控师徒四人取经诚心的，结果只有猪八戒上当，愿为女婿，其余三人都经受住了考验。不久，众人来到万寿山五庄观，悟空偷摘人参果，打倒人参果树，闯下大祸，幸亏观音赶来用甘露救活了人参果树，才避免了一场恶战，得以脱身继续前行。

一天，众人在山中碰见了白骨精，它一变美女，二变老妇，三变老翁，迷惑唐僧。悟空睁开火眼金睛，挥动金箍棒打杀了妖怪。不料唐僧大怒，骂悟空肆意作恶，不听教训，念起紧箍骂，赶走了孙悟空。不几天，众人来到黑松林，唐僧被黄袍老怪变成了老虎，猪八戒斗不过老怪，只好去花果山寻找孙悟空。悟空去天宫请出玉帝，收了这个二十八宿中的奎星变成的怪物。

取了真经，师徒四人返归东土。唐僧等人落地后，发现已经来到通天河西岸，找不到船和桥，没有办法过河。这时，老鼋来迎，驮唐僧四人于河中，问所托之事如何。唐僧此时才记起所托向如来询问何日由鼋身转为人身之事，连连陪礼道：“忘了询问。”老鼋大怒，沉入河中，四人落水，经书也全浸湿了。至此，唐僧经历了九九八十一难，功德完满。于是八大金刚将唐僧送往长安向太宗交割了真经，随即又复转灵山，唐僧师徒在如来身边就职。

唐僧被封为旃檀功德佛，孙悟空被封为斗战胜佛，猪八戒被封为净坛使。