東勝神洲有壹花果山，山頂壹石，受日月精華，生出壹石猴。之後因為成功闖入水簾洞，被花果山諸猴拜為“美猴王”。
石猴四海求師，在西牛賀洲得到須菩提祖師指授，得名孫悟空，學會地煞數七十二般變化，壹個筋鬥雲可行十萬八千裏。歸來打敗混世魔王，收復七十二洞妖王，結義六大魔王，去龍宮借兵器，得大禹定海神針（原著作“神珍”），化作如意金箍棒，可大可小，重壹萬三千五百斤。又去陰曹地府，把猴屬名字從生死簿上勾銷。龍王、秦廣王去天庭告狀，玉帝欲遣兵捉拿。
太白金星諫言，把孫悟空召入上界，授他做弼馬溫，在禦馬監管馬。猴王初時不知官職大小，後知實情，打出天門，返回花果山，自稱“齊天大聖”。
玉皇大帝派李天王率天兵天將捉拿孫悟空，美猴王連敗巨靈神、哪咤二將。太白金星二次到花果山，請孫悟空上天做齊天大聖，管理蟠桃園。孫悟空偷吃了蟠桃，又攪了王母娘娘的蟠桃宴，盜食了太上老君的金丹，逃離天宮。玉帝再派李天王率天兵捉拿，雙方爭持不下，觀音菩薩舉薦灌江口二郎真君助戰。孫悟空與二郎神賭法鬥戰，不分勝負。太上老君把金剛鐲從南天門扔下擊中悟空。
猴王被擒。玉帝命天兵刀砍斧剁、南鬥星君火燒、雷部正神雷擊，不能損傷悟空毫毛。太上老君又把悟空置八卦爐鍛煉，七七四十九日開爐，孫悟空躲在巽宮，有風無火，遂無傷，卻患了個老害眼病，名曰火眼金睛。在天宮大打出手。玉帝下旨遊奕靈官、翊聖真君請來如來佛祖，把孫悟空壓在五行山下五百年（《西遊記》原著中的“五百年”形容年代很久遠，並非具體時間。根據原著第十四回中記載，五行山是王莽篡漢之時從天降下。據此推算，到唐太宗貞觀年間實際已經過去大約六百多年）。饑時，給他鐵丸子吃，渴時，給他熔化的銅汁喝。
取經緣由·師徒來歷
如來佛祖說南贍部洲貪淫樂禍，多殺多爭，派觀音菩薩去東上尋壹取經人，去往西天取經，以大乘佛法勸化眾生。菩薩在流沙河、雲棧洞、五行山分別度化沙悟凈、豬悟能、孫悟空三人，將來做東土取經人的徙弟，又度白龍給取經做腳力。
唐太宗開科取士，海州陳光蕊得中狀元，被丞相殷開山之女殷溫嬌拋球打中，做了佳婿，但在去江州上任途中被賊艄劉洪、張彪謀害。殷溫嬌產下壹子，拋流江中，被金山寺法明和尚所救，取名江流，十八歲受戒。法名玄奘。後玄奘母子相見。報了前仇。
涇河龍王因賭卦少降雨水，觸犯天條當斬，求唐太宗救命。太宗臣魏征夢斬涇河龍王，太宗魂被迫入陰司對證。還生後修建“水陸大會”。請陳玄奘主行法事，開演諸品妙經。觀世音顯像，指化陳玄奘去西天取真經。唐太宗認玄奘禦弟，賜號三藏。
唐三藏西行，出離邊界即落入魔洞，得太白金星解救。在五行山揭去如來的壓帖，救出孫悟空，賜號行者。因孫悟空打死劫經的強盜，唐僧數落人，孫悟空壹怒離去，觀世音化作老母，傳給唐僧壹頂嵌金花帽，壹道緊箍咒，哄騙悟空戴上金花帽，金箍嵌入肉中。唐僧念動咒語，悟空就頭疼難忍，以此為唐僧鉗束悟空的手段。
師徒二人西行，在鷹愁澗收伏白龍，白龍化作唐僧的坐騎。在觀音院，因悟空賣弄錦斕袈裟，引起金池長老貪心，要火燒唐僧師徒，反被悟空弄法燒了禪院。混亂中，袈裟被黑風怪竊走，孫悟空去南海請來觀音，自己變化仙丹。誘黑風怪吞下，降伏此怪。
二人繼續西行，來到高老莊，莊主女兒被壹長嘴大耳妖怪強占。悟空追趕妖怪來到雲棧洞，得知妖怪為天蓬元帥，因調戲霓裳仙子（屬於嫦娥中的壹員，《西遊記》中“嫦娥”是對月府所有仙女的稱呼。並非民間傳說裏的後羿之妻姮娥）被貶下界，誤投豬胎。經觀音收伏，賜名豬悟能，在此等候取經人，遂引起拜見唐僧，賜號八戒，做了唐僧的第二個徒弟。後來唐僧在浮屠山得烏巢禪師傳授《摩訶般若波羅蜜多心經》。在黃風嶺遇怪刮黃風迷人，孫悟空請須彌山靈吉菩薩降伏此怪。在流沙河中，他們又收伏了觀音賜名沙悟凈並令其在等候東土取經人的水怪，賜號沙和尚，做了唐僧第三個徒弟。師徒四人跋山涉水，西去取經。
屢遭挫折·降妖伏魔
觀音菩薩欲試唐僧師徒道心，和黎山老母、普賢、文殊化成美女，招四人為婚。唐僧等三人不為所動，只八戒迷戀女色，被菩薩吊在樹上。在萬壽山五莊觀，悟空等偷吃人參果，推倒仙樹，被鎮元子拿獲。悟空請來觀音，用甘露救活仙樹。白骨精三次變化，欲取唐憎，都被悟空識破，將怪打死。八戒趁機進讒言，唐僧不辨真偽，逐走悟空，自己卻被黃袍怪拿住。被黃袍怪攝入洞中的百花公主放了唐僧並央他到寶象國給父王送信，前來搭救。八戒、沙僧鬥不過黃袍怪，沙僧被擒，唐僧被變作老虎。八戒欲回高老莊，經白龍馬苦勸。到花果山請回孫悟空，降伏妖魔，師徒四人繼續西行。
平頂山蓮花洞金角大王、銀角大王，欲拿唐僧，並有紫金紅葫蘆、羊脂玉凈瓶、七星劍、芭蕉扇、幌金繩五件寶器，神通廣大。悟空與之鬥智鬥勇。屢經磨難，才降伏二怪。烏雞國國王因不敬文殊菩薩被獅精推入井內淹死。獅精變化國王。國王鬼魂求告唐僧搭救，八戒從井中背出屍身，悟空又從太上老君處討來金丹，救活國王。獅精原來是文殊菩薩的坐騎青毛獅子所化。
牛魔王的兒子紅孩兒據守火雲洞，欲食唐僧肉。悟空因火眼金睛怕煙，抵不過紅孩兒的三昧真火。請來菩薩降妖。菩薩降伏紅孩兒，讓他做了善財童子。黑水河龍王變作艄公。誘唐僧、八戒上船，沈入水府。孫悟空請來西海龍王太子摩昂擒龍回西海。車遲國虎力、鹿力、羊力三位大仙乞雨救旱有功，做了國師，國王敬道滅僧。悟空等與三法師鬥法，壹壹挫敗他們，使之現了原形。
觀音座前蓮花池內金魚修煉成精，在通天河歲食童男童女。悟空和八戒變作童子，打退妖怪。妖怪作法，使通天河封凍，誘唐僧上冰上行走，攝入水府，菩薩趕來。把金魚收回南海。太上老君坐騎青牛趁看守童打瞌睡，偷了老君的金剛鐲下界作怪，在金兜洞把唐僧捉去。悟空金箍棒被收，打不過他，請來火德真君、李天王、天兵天將、鄧辛天君、水伯、十八羅漢等，無人匹敵，都被妖怪用金剛鐲把兵器收去，後來找到太上老君處，方把青牛收伏。
師徒四人繼續西行。唐僧、八戒喝子母河水受孕，悟空取來落胎泉水，解了二人胎氣。西梁國王欲招唐僧做夫婿，悟空等智賺關文，堅意西行，唐僧卻被琵琶洞蠍子變化的女妖攝去。悟空請來昴日星官，昴日星官化作雙冠子大公雞，使妖怪現了原形，死在坡前。
六耳獼猴趁機變做孫悟空模樣，搶走行李關文，又把小妖變作唐僧、八戒、沙僧模樣，欲上西天騙取真經。真假二悟空從天上殺到地下，菩薩、天庭眾神、地藏等均不能辨認真假，直到雷音寺如來佛處，才被佛祖說出本相，六耳獼猴被悟空打死。
師徒四人和好如初。同心戮力，赴奔西天。在火焰山欲求鐵扇公主芭蕉扇扇滅火焰。鐵扇公主惱恨孫悟空把她的孩子紅孩兒送往靈山做童子，不肯借，悟空與鐵扇公主、牛魔王幾次鬥智鬥勇，借天兵神力，降服二怪，扇滅了大火。師徒四人得以繼續西去。
後來，師徒四人又先後除去了萬聖老龍和九頭蟲駙馬，黃眉怪，蜘蛛精，蜈蚣精和青獅、白象、大鵬三怪。
比丘國國王被聖壽星坐騎白鹿變化的國丈迷惑，欲從壹千壹百壹十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。
陷空山無底洞裏老鼠精又變化女子擄唐僧強逼成親。孫悟空訪知老鼠精是李天王義女，上天庭告狀，李天王把鼠精押回天曹發落。滅僧國王發願殺壹萬僧人，孫悟空施法術，把國主後妃及文武大臣頭發盡行剃去，使國王回心向善，改滅法國為欽法國。隱霧山豹子精欲食唐僧肉，被悟空用瞌睡蟲睡倒，八戒壹耙結果了妖怪性命。
師徒四人到天竺國，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，被黃獅精盜走兵器。悟空等三人奪回兵器，黃獅精投奔祖翁九靈元聖，即太乙救苦天尊坐下九頭獅子所化。悟空至青華長樂界東極妙巖宮請來太乙救苦天尊，收伏了九靈元聖。
來到金平府，唐僧元宵夜觀燈，被玄英洞辟寒、辟暑、辟塵三個犀牛攝去。悟空請來四木禽星擒拿三怪，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，會合太陰星君擒伏了玉兔，救回流落城外的真公主。
在銅臺府地靈縣寇員外家化齋後，寇家遭劫，寇員外喪生。唐僧師徒被當做強盜捉起入獄，悟空入地府招回寇員外靈魂，案情大白。
到達靈山·取得真經
師徒四人歷盡千辛萬苦終於來到了靈山聖地，拜見佛祖，卻因不曾送人事給阿難、伽葉二尊者，只取得無字經。上古燃燈佛派白雄尊者提醒唐僧師徒又返回雷音寺，奉唐王所贈紫金缽做人事，這才求得真經三十五部五千零四十八卷、返回東土。不想九九八十壹難還缺壹難未滿，在通天河又被老黿把四人翻落河中，濕了經卷。
唐三藏把佛經送回長安，真身又返回靈山。三藏被封為旃檀功德佛，悟空、八戒、沙僧和白龍馬也均受封，五聖成真，***享極樂。