显庆四年（659年），玄奘认为，东土佛学向来重视般若经典，而前代所译的《大般若经》零散不全，且多错误。于是决定重译此经。惟以此经卷帙浩繁，共有三个不同版本，而且在京又事务纷紜，不能专注，因而向高宗启奏，请移玉华寺专志译事。十月，玄奘率翻译诸僧与弟子等至坊州玉华寺，居肃成院。
显庆五年正月一日，玉华译场开始《大般若波罗蜜经》的翻译。
但梵本《大般若波罗蜜经》有六百卷，共二十万偈颂，部头太大，内容太广，诸僧弟子请求删略意译。玄奘也意欲顺从众意，如罗什所翻经论一样，除繁去重。但当天夜里，玉华寺僧众同作噩梦，梦遇极怖畏的事，或见乘危履崄，或见猛兽搏人，流汗战栗方得免脱。
玄奘因梦示警诫，决定不作删改，按全本梵文宣译。于是夜中诸僧乃见诸佛菩萨眉间放光照触身心，得大自在安乐。玄奘又梦见自己手执花灯供养诸佛，又升高座为众说法，有诸天大众围绕，奉名果供养，赞叹恭敬。
世尊释迦牟尼佛曾在四处宣说此《大般若经》，一是王舍城的鹫峰山，二是舍卫城的祇陀林给孤独园，三是在他化自在天的天宫，四是王舍城竹林精舍，总一十六会，合为一部。玄奘在印度搜集到四个梵本中的其中三个，于是把三个不同的梵本相互对校，反复审定，力求做到译本的准确无误。遇到文理乖背，意旨深奥难辨之时，玄奘大师便入般若三昧的光明境界，向诸尊请益，以辨难释疑，出定后所作译文如披云睹日，豁然朗照。
玄奘对诸弟子道：“能够译出如此精妙的译文，不是玄奘显浅的学识所能做到，这全赖诸佛菩萨加持的缘故啊！此经的初会，有《严净佛土品》，品中说诸菩萨摩诃萨众，为般若波罗蜜故，以神通愿力盛大千界上妙珍宝、诸妙香花、百味饮食、衣服、音乐，随意所生五尘妙境种种供养，庄严说法之处。”
译经期间，玉华寺的主持慧德法师，及翻经大德嘉尚法师，也曾夜梦玉华寺内广博严净，绮饰庄严，幢帐宝舆、花幡伎乐盈满寺中；又见无量僧众手执花、盖、幡、幢前来供养大般若经。寺内衢巷墙壁全都装饰明绮丽锦，地上铺满各色名花；至翻经院，其院装饰倍加胜妙，一如经中所载的妙宝庄严净土般殊圣。
慧德和嘉尚法师将真实的梦境告诉玄奘，玄奘对他们道：“现在翻译的是《大般若经》中的《严净佛土品》，诸菩萨圣众必来供养。”
当时玉华寺大殿的旁边有两棵柰树，还不是开花的时节，却开出了满树的鲜花，每朵都有六瓣，红白相衬，鲜艳瑰丽，非常可爱。译场的僧众无不欢喜议论道：“这是般若再度弘扬的吉祥征兆，花开六瓣，表示六度波罗蜜之意。”
然而，玄奘大师翻译此经时，却经常思虑生命的无常，对诸弟子道：“有为之法必归磨灭，泡幻形质何得久停。这部经典甚大，玄奘常惧不能在有生之年完成，你们要加勤努力，勿辞劳苦。”勉励弟子精进译事。
四年之间，玉华译场每天都进行着有序的翻译工作，在翻译《大般若经》的同时，也译出了《阿毗达磨品类足论》、《阿毗达磨集异门足论》、《辩中边论颂》、《辩中边论》、《唯识论》、《缘起论》、《阿毗达磨界身足论》和《异部宗轮论》等经论。
龙朔三年（663年）十月二十三日，六百卷《大般若经》译成。
玄奘大师欢喜地告诉徒众：“这部经典与东土十分有缘，玄奘来到玉华寺，也是凭藉此经之力。如果在京师，受诸缘牵乱，哪能这么快译完？如今终于圆满完成，都是诸佛加持，龙天护佑的缘故。这是镇国之大典，人天之大宝，我们应该踊跃欢欣庆祝！”
为庆贺译经功毕，玉华寺寂照法师设斋宴供养诸僧，又奉迎新经从肃诚殿往嘉寿殿斋所讲读。当迎经之时，般若经放出万道虹光，雨诸天华，并闻空中梵音天乐，有非常香气，氤氲馥郁，弥漫玉华内外。玄奘见此吉祥灵瑞，倍增嘉慰，于是令弟子窥基表奏朝廷，请高宗为《大般若经》御制经序。
自从《大般若经》译完后，玄奘自觉身力衰竭，知无常将至，便对门人道：“我来玉华，本来是缘于般若经，现在经已译完，玄奘生亦尽矣。若无常之后，后事宜从俭省，可以蘧蒢裹送，择山涧僻处安置，勿近宫寺，不净之身宜须屏远。”众弟子闻言哀痛欲绝，含泪说道：“师父气力尚可，尊颜不殊于旧，何因忽出此言呢？”玄奘对他们道：“玄奘行年六十五矣，生死我自知之，只愿能生兜率陀天，常奉慈尊左右！你们对经论有疑问者，可速问，我一定会尽我所知为你们解难释疑。”从此放缓译事，专心禅修礼忏。
十二月三日，在众弟子的请求下，译事重开，译《五事毗婆沙论》二卷，《寂照神变三摩地经》一卷，《咒五首经》一卷。
麟德元年（664年）正月一日，译经诸僧及玉华寺大众，殷勤启请翻译《大宝积经》。玄奘见众情专一，遂勉强翻译数行，忽觉身体不适，便收起梵本向众僧道：“这部经典与《大般若经》一样，都是大部头的巨典，玄奘自量气力不足，现在死期已近，难以再译此经矣。”于是率徒众到兰芝等谷礼辞俱胝佛像，僧众相顾莫不潸然。
礼讫还寺，专精行道，遂绝翻译。有门人外出，与恩师告别，玄奘对他说：“今日一别，以后亦再难相见，待他日再会龙华树下！”
八日，有高昌弟子玄觉法师，梦见有一端严高大的佛塔忽然崩倒，醒后惊告奘师。玄奘安慰他说：“不是你的身体有事，这只是玄奘寂灭的征兆而已。”
九日傍晚，玄奘大师在后房度渠跌倒，小腿胫上有少许皮破，因即寝卧，病势加重。十六日，依然卧病在床，开目闭目之间，见千叶大白莲花，光明晃耀，鲜净可爱。至十七日，又见成百上千形貌端严伟大，身着锦衣的天人，将诸绮绣及妙花珍宝，装饰大师所卧房宇，以及装饰整个翻经院内外；及至院后山岭林木，都竖幡立幢，天空闪耀彩光，梵乐飘飘；门外又见无数宝舆，舆中有数百千类香食美果，并非人间之物，各各擎来供养奘师。
玄奘向寺主慧德法师具说所见，又命弟子嘉尚统计所翻经论以及造像、写经、供养、布施等项：玄奘在西域造《会中论》、《真唯识量》等四论一颂；回国共译三藏经论合七十五部，总一千三百三十五卷；又别撰《大唐西域记》十二卷，将《道德经》、《大乘起信论》从汉译梵；又造俱胝画像、弥勒像各一千幅；造素像十俱胝；写《能断般若》、《药师》、《六门陀罗尼》等经各一千部；供养悲、敬二田各万余人；烧百千灯，赎数万生。
嘉尚将奘师一生所翻经论以及造像、写经、供养、布施等项一一报上，玄奘听后，合掌喜庆，又召集门下弟子齐至，罄尽僧衣法器，送给诸弟子，然后与弟子们一起修禅观行道。
二十三日，设斋施供，又命塑工宋法智，在嘉寿殿竖菩提像骨，造佛像一躯。
在嘉寿殿，玄奘大师对大众说道：“玄奘愿以所修福慧回施有情，共诸有情同生兜率陀天弥勒内眷属中，奉事慈尊。弥勒佛下生之时，亦愿随下，广作佛事，乃至无上菩提。”说完便默然正念，过了一会儿，又口中诵念：“……色蕴不可得。受想行识亦不可得。眼界不可得。乃至意界亦不可得。眼识界不可得。乃至意识界亦不可得。无明不可得。乃至老死亦不可得。乃至菩提不可得。不可得亦不可得……”念完，又说偈教弟子云：“南无弥勒如来应正等觉，愿与含识速奉慈颜。南无弥勒如来所居内众，愿舍命已必生其中。”
二月四日夜半，医僧明藏法师见有两名身高一丈多的金人，各擎一白莲花，如车轮般大小，千叶莲花开三重，叶长一尺有多，光洁明净可爱。他们来到玄奘大师前面，对大师道：“师从无始已来，所有损恼有情诸有恶业，因今小疾并得消殄，应生欣庆。”玄奘顾视，合掌良久，遂以右手支头，左手放在左大腿上，舒足重叠，右胁虹卧。有弟子问：“师父！这是何相。”玄奘道：“勿问！妨吾正念。”自始不饮不食，至五日夜半，弟子普光问：“师父决定得生弥勒内院不？”玄奘说道：“得生。”随即于刹那相续中修止观双运，入禅定三昧。