公元631年，大唐高僧玄奘西行求法至印度，宣講大乘佛教的教義，名聲鵲起，引起了北部印度統治者戒日王的注意。戒日王多次會晤玄奘，對大唐文化十分嚮往，當即組建使團，出訪大唐。
643年，時任嶺南道融州黃水縣令的王玄策奉命作為副使，跟隨正使李義表護送戒日帝國使節回國。他們經過吐蕃和尼婆羅，於同年十二月到達目的地，受到熱烈歡迎。使團在戒日帝國治下的各封國遊歷了很長時間，了解風土人情，遊覽名勝古迹。645年，使團在佛教聖地摩訶菩提寺立碑紀念後啟程回國。
第一次出訪在北部印度造成了巨大影響，各封國紛紛遣使上貢。唐朝為了送歸各國使臣並取得印度製糖法，於647年派王玄策為正使、蔣師仁為副使出使印度。使團到達前，戒日王在恆河晨浴溺水而死，大臣阿羅那順篡位稱王。戒日帝國作為一個鬆散的聯盟國家，立即陷入混亂，各封國紛紛割據獨立。
王玄策一行進入戒日帝國後，阿羅那順擔心陰謀敗露，招致唐和吐蕃的干涉，派出兩千軍隊向使團發起攻擊。王玄策帶領使團三十餘人與敵軍交戰，力盡被擒，敵人趁機劫掠諸國貢獻的財物。
王玄策、蔣師仁抓住機會逃離，一路輾轉來到吐蕃西部。王玄策發檄文向吐蕃屬國泥婆羅和西域各國徵召軍隊，得到七千泥婆羅騎兵和一千西域兵。吐蕃贊普松贊干布也派來吐蕃兵一千兩百人相助。王玄策與蔣師仁率聯軍進攻阿羅那順的都城茶鎛和羅，大戰三天，攻破茶鎛和羅城，斬首三千級，敵軍被趕入恆河溺死者不下萬人。
阿羅那順逃走後，收攏殘兵再次與聯軍交戰，被蔣師仁擒獲，俘斬千人。阿羅那順的妻子在乾陀衛江負隅頑抗，也被蔣師仁擊敗，俘獲王室成員及百姓一萬兩千人，牲畜三萬頭。北部印度大為震動，五百八十座大小城邑投降。各國紛紛獻上牛馬、軍械、寶物犒軍，表示順服。
648年5月，王玄策將俘獲的阿羅那順及王室、百姓、牛馬送到長安獻俘。唐太宗教訓阿羅那順說：「夫人耳目玩聲色，口鼻耽臭味，此敗德之原也。婆羅門不劫吾使者，寧至俘虜邪？」得意之情，溢於言表。
北部印度對中國來說太過遙遠，整體實力也不出眾，加上此時大唐的文治武功都處在巔峰，因此王玄策的功績並未受到重視，僅被唐太宗封為朝散大夫。但王玄策兩次出使，開拓了從西藏通向印度的路線，促進了唐朝和北部印度的友好往來及文化交流。657年第三次出使印度，他還取得了製糖法，帶回了製糖工匠，為中國在世界蔗糖文化中發揮重要作用奠定了基礎。
