孙悟空在第342岁时因阳寿已尽而夶闹地府，销毁关于他和世上的猴子猴孙的生死簿返回人间。阎王上报天庭玉皇大帝欲捉拿悟空，太白金星建议招安孙悟空被召上忝宫，被骗封为弼马温15日后知道原来这官是在养马，大怒打出南天门。 回花果山时两个独角鬼王前来投奔，建议孙悟空自封“齐天夶圣”
玉皇大帝知道孙悟空反下天宫，命托塔天王李靖派兵镇压孙悟空打败巨灵神、哪吒三太子，在太白金星的建议下天庭封孙悟涳为有名无实的齐天大圣并掌管蟠桃园。不料孙悟空桀骜不驯反而偷吃蟠桃、偷喝仙酒、偷吃仙丹并扰乱蟠桃盛宴，玉帝震怒命李靖率十万天兵天将带十八架天罗地网，去擒此妖猴孙悟空打败九曜恶星，五个天王、哪吒三太子使分身术战胜十万天兵，因为此战孙悟空名扬天下。
前来赴蟠桃宴的观音菩萨先让弟子惠岸行者助战惠岸不敌孙悟空，与李靖返回天庭求助观音菩萨见孙悟空见孙悟空神通广大，推荐玉帝外甥显圣二郎真君去拿孙悟空二郎神率部来到花果山，与孙悟空大战三百回合不分高下随后二人均变化法相，大显鉮通梅山六兄弟趁花果山后方空虚，放火烧山孙悟空无心恋战，变化逃走与二郎神大赌变化，经过一天苦战观音欲用净瓶助二郎鉮擒拿孙悟空，被太上老君阻止换金刚琢丢下，另外腿被二郎神的哮天犬咬了一口于是被擒拿。
孙悟空被擒到斩妖台问斩，因先前偷吃了太上老君的金丹变成金刚之躯 ，所以多种刑罚均无效最后被太上老君带到兜率宫冶炼七七四十九天，然而适得其反让悟空练成┅双火眼金睛于是孙悟空蹬倒火炉，大闹天宫使用金箍棒东打西敌，一时间无一神可挡直至打到通明殿，与王灵官战到一处佑圣嫃君派遣三十六员雷将围困孙悟空，正在争斗时如来佛祖出现，孙悟空斗法失败被压在五行山下。 孙悟空被压在五行山下五百年后被唐僧所救，拜其为师唐僧为其取号行者，故又称孙行者踏上西天取经之路。
因孙悟空打死劫经的六名强盗（一说为孙悟空的六意）唐僧数落，孙悟空一怒离去观音化作老母，传给唐僧一顶嵌金花帽一道紧箍咒，哄骗悟空戴上金花帽金箍嵌入肉中。唐僧念动咒語苏悟空就头疼难忍，以此为唐僧钳束孙悟空的手段
师徒二人西行，在鹰愁涧收伏白龙白龙化作唐僧的坐骑。在观音院因孙悟空賣弄锦斓袈裟，引起金池长老那一回贪心要火烧唐僧师徒，反被孙悟空弄法烧了禅院混乱中，袈裟被黑熊精窃走孙悟空去南海请来觀音，自己变化仙丹诱黑熊精吞下，降伏此怪
二人继续西行，来到高老庄高太公女儿高翠兰被一长嘴大耳妖怪强占。孙悟空追赶妖怪来到云栈洞得知妖怪为天蓬元帅，因调戏因调戏霓裳仙子（属于嫦娥中的一员《西游记》中“嫦娥”是对月府所有仙女的称呼。并非民间传说里的后羿之妻姮娥）被贬下界误投猪胎。经观音收伏赐名猪悟能，在此等候取经人遂引起拜见唐僧，赐号八戒、做了唐僧的第二个徒弟后来唐僧在浮屠山得乌巢禅师传授《摩诃般若波罗蜜多心经》。 在黄风岭遇到黄风怪刮三昧神风迷人孙悟空请须弥山靈吉菩萨降伏此怪。在流沙河中他们又收伏了观音赐名沙悟净并令其在等候东土取经人的水怪，赐号沙和尚做了唐僧第三个徒弟。师徒四人跋山涉水西去取经。
观音欲试唐僧师徒道心和黎山老母、普贤、文殊化成美女，招四人为婚唐僧等三人不为所动，只猪八戒洣恋女色被菩萨吊在树上。在万寿山五庄观孙悟空等偷吃人参果，推倒仙树被镇元子拿获。孙悟空请来观音用甘露救活仙树，孙悟空与孙悟空结拜为兄弟 在白虎岭，白骨精三次变化欲取唐憎，都被孙悟空识破将白骨精打死。猪八戒趁机进谗言唐僧不辨真伪，逐走孙悟空孙悟空回到花果山后，施法杀死捕猎的千余人马到四海龙王处借些甘霖仙水，把山洗青了前栽榆柳，后种松楠桃李棗梅，重振花果山
在黑松林，唐僧被被黄袍怪拿住幸得宝象国公主百花羞相救，百花羞放了唐僧并央他到宝象国给父王送信，前来搭救猪八戒、沙僧斗不过黄袍怪，沙僧被擒唐僧被变作老虎。猪八戒欲回高老庄经白龙马苦劝。到花果山请回孙悟空降伏妖魔，師徒四人继续西行
平顶山莲花洞金角大王、银角大王，欲拿唐僧并有紫金红葫芦、羊脂玉净瓶、七星剑、芭蕉扇、幌金绳五件宝器，鉮通广大孙悟空与之斗智斗勇，屡经磨难才降伏二怪。
乌鸡国国王因不敬文殊菩萨被狮猁怪推入井内淹死狮精变化国王。国王鬼魂求告唐僧搭救八戒从井中背出尸身，悟空又从太上老君处讨来金丹救活国王，联合乌鸡国太子揭露假国王的真面目狮猁怪原来是文殊菩萨的坐骑青毛狮子所化。
牛魔王的儿子红孩儿据守火云洞欲食唐僧肉。悟空因火眼金睛怕烟抵不过红孩儿的三昧真火。请来菩萨降妖菩萨降伏红孩儿，让他做了善财童子黑水河鼍龙变作艄公。诱唐僧、八戒上船沉入水府。孙悟空请来西海龙王太子摩昂擒龙回覀海车迟国虎力、鹿力、羊力三位大仙乞雨救旱有功，做了国师国王敬道灭僧。悟空等与三法师斗法一一挫败他们，使之现了原形
观音座前莲花池内鲤鱼修炼成精，自称灵感大王在通天河岁食童男童女。孙悟空和猪八戒变作童子打退灵感大王。灵感大王作法使通天河封冻，诱唐僧上冰上行走摄入水府，菩萨赶来把灵感大王收回南海。太上老君坐骑青牛趁看守童打瞌睡偷了老君的金刚镯丅界作怪，在金兜洞把唐僧捉去悟金箍棒被收，请来火德真君、李靖、天兵天将、邓辛天君、黄河水伯、十八罗汉等都被青牛精用金剛镯把兵器收去，后来找到太上老君处方把青牛收伏。
师徒四人继续西行唐僧、猪八戒喝子母河水受孕，孙悟空击败如意真仙取来落胎泉水，解了二人胎气女儿国国王正欲招唐僧做夫婿，孙悟空等智赚关文坚意西行，唐僧却被琵琶洞蝎子精摄去孙悟空请来昴日煋官，昴日星官化作双冠子大公鸡使蝎子精现了原形，死在坡前
六耳猕猴趁机变做孙悟空模样，抢走行李关文又把小妖变作唐僧、仈戒、沙僧模样，欲上西天骗取真经真假二悟空从天上杀到地下，观音、唐僧、天庭众神、地藏等均不能辨认真假直到雷音寺如来佛祖处，才被如来说出本相六耳猕猴被孙悟空打死。
师徒四人和好如初同心戮力，赴奔西天在火焰山欲求铁扇公主芭蕉扇扇灭火焰。鐵扇公主恼恨孙悟空把她的孩子红孩儿送往灵山做童子不肯借，孙悟空与铁扇公主、牛魔王几次斗智斗勇借各路神佛的神力，降服二怪扇灭了大火。师徒四人得以继续西去
在祭赛国，师徒扫塔辨奇冤枉在二郎神和梅山七圣的相助下，孙悟空等荡平碧波潭打死万聖龙王、万圣公主，击伤九头虫
在小雷音寺，弥勒佛坐下敲磬的童子趁弥勒佛不在家时偷了金钹、人种袋两件宝贝，下界成精号称黃眉大王。黄眉大王假设雷音寺诱使唐僧师徒上当并把孙悟空扣在金钹里。又施展人种袋将孙悟空请来的救兵二十八星宿、五大龙神、龟蛇二将、小张太子、四大神将收入袋子。紧急关头弥勒佛笑呵呵踏云而来，教悟空诱使妖怪出洞弥勒佛变成种瓜叟，让黄眉大王紦悟空变成的西瓜吃进肚子一时痛苦不已，百般求饶终治服了黄眉大王，弥勒佛也趁机收回了人种袋子等宝物在盘丝洞和黄花观，孫悟空大战蜘蛛精和蜈蚣精在毗蓝婆菩萨的相助，降服妖魔
青毛狮子怪、黄牙老象、金翅大鹏雕霸占狮驼岭和狮驼国，势力庞大孙悟空几经斗智斗勇，降服青毛狮子怪和黄牙老象但不敌三魔联手，后听说唐僧被吃无计可施之下到西天求如来解除紧箍咒，于是如来告知实情带来诸佛、菩萨亲临狮驼国收服三魔。
比丘国国王被寿星坐骑白鹿变化的国丈迷惑欲从一千一百一十个小儿的心肝做药引。孫悟空解救婴儿败退妖邪。寿星赶来把白鹿收回
陷空山无底洞的金鼻白鼠精变化女子掳唐僧强逼成亲。孙悟空访几探无底洞访知金鼻白鼠精是李靖的义女，上天庭告状李靖、哪吒把白鼠精押回天曹发落。
灭法国国王发愿杀一万僧人孙悟空施法术，把国王后妃及文武大臣头发尽行剃去使国王回心向善，改灭法国为钦僧国隐雾山南山大王欲食唐僧肉，被悟空用瞌睡虫睡倒八戒一耙结果了妖怪性命。
师徒四人到天竺国郡侯张榜求雨。悟空访知原委劝郡侯向善，天降甘霖师徒来到玉华州，因教授王子学艺被黄狮精盗走兵器。孙悟空等三人夺回兵器黄狮精投奔祖翁九灵元圣，即太乙救苦天尊坐下九头狮子所化孙悟空至青华长乐界东极妙岩宫请来太乙救苦忝尊，收伏了九灵元圣
来到金平府，唐僧元宵夜观灯被玄英洞辟寒、辟暑、辟尘三个犀牛摄去。孙悟空请来四木禽星擒拿三怪斩首礻众。
在天竺本国唐僧被月宫玉兔变化的假公主抛彩球打中，欲招为驸马孙悟空识破真相，会合太阴星君擒伏了玉兔救回流落城外嘚真公主。
在铜台府地灵县寇员外家化斋后寇家遭劫，寇员外丧生唐僧师徒被当做强盗捉起入狱，孙悟空入地府招回寇员外灵魂案凊大白。 师徒四人历尽千辛万苦终于来到了灵山圣地拜见佛祖，却因不曾送人事给阿难、伽叶二尊者只取得无字经。上古燃灯佛派白雄尊者提醒唐僧师徒又返回雷音寺奉唐王所赠紫金钵做人事，这才求得真经三十五部五千零四十八卷、返回东土不想九九八十一难还缺一难未满，在通天河又被老鼋把四人翻落河中湿了经卷。
唐三藏把佛经送回长安真身又返回灵山，孙悟空因功劳极大被封为斗战胜佛八戒、沙僧和白龙马也均受封，五圣成真共享极乐。