581年，楊堅取代北周，建立了大隋王朝，並於開皇九年( 589 年)平陳，完成了再造統一的偉業，也爲絲綢之路的再次繁榮奠定了基礎。隋煬帝時，黃門侍郎裴矩往來於敦煌、張掖之間，通過西域商胡，聯絡各國首領。隋煬帝大業十三年(617年)，全國鼎沸，一個地方軍官李軌在武威起兵，自稱涼王，控制了河西地區。
李唐王朝在長安立足之後，利用粟特胡人安氏的勢力，平滅李軌政權，把河西納入自己的版圖。不過，唐初的敦煌局勢並不穩定，幾經變亂，直到唐高祖武德六年(623年)，局勢才最終穩定下來。貞觀七年(633 年)，敦煌正式定名爲沙州。
從玄奘《大唐西域記》的記載可以看到，武德末、貞觀初，河西地區州縣蕭條，百姓凋敝，帑藏空虛。敦煌以西、以北地區都是突厥汗國的勢力範圍，而以南則是吐谷渾的地盤。
當時，唐王朝特意關閉了西北關津，“禁約百姓，不許出蕃”，貞觀元年(627年)西行求法的玄奘(602—664 年)就是偷渡出去的。
在途中經蘭州到涼州(姑藏)，繼晝伏夜行，至瓜州，再經玉門關，越過五烽，渡流沙，備嘗艱苦，抵達伊吾(哈密)，至高昌國(今新疆吐魯番縣境)。
高昌，即今天的吐魯番，它是絲綢之路上除敦煌之外，另一顆最爲耀眼的明珠。隋末以來，從西域到內地的使者、商人主要還是通過經由高昌的中道。
隋與唐初的高昌王國是一個由漢人麴(qū)氏建立的政權，其都城是高昌城，其遺址位於今天吐魯番市東南四十公里的三堡鄉境內，面積 2.2 平方公里，分爲外城、內城和宮城三部分。在它的西北，則是著名的交河城，這個名字經常出現在李白、岑參等人的邊塞詩中，直到今天，它仍是我國保存最完整的古城遺址。
與敦煌一樣，高昌國也是一個佛國聖地。通過對吐魯番出土文書的研究，學者們發現，在面積並不算大的吐魯番盆地，當時僅以姓氏命名的家寺，就有四十多座。高昌佛教的興盛，對於唐初西行求法的玄奘來說，尤其意義非凡。
當麴文泰得知玄奘來到伊吾的消息後，立即派人前往迎接，對他優崇備至，甚至與他結拜爲弟兄。當玄奘從高昌繼續西行時，麴文泰爲他置辦了豐厚的行裝，又給高昌以西諸國寫下了二十四封書信，並附上禮物，還向西域的霸主西突厥的葉護可汗獻上厚禮，請他們爲玄奘提供方便。
二人約定，等玄奘取經歸來，要到高昌國住三年，接受國王與信衆的供養。只是當玄奘從印度載譽歸來時，高昌國已經不復存在了。
雖然在政治、文化等方面都極力模仿和學習中原制度，但由於勢力單薄，高昌國不得不臣服於先後控制西域地區的柔然、高車、突厥等北方遊牧民族。
當大唐王朝於貞觀四年(630 年)二月一舉擊潰東突厥汗國，原屬東突厥的伊吾隨即稱臣內附時，高昌王麴文泰感受到前所未有的威脅。於是，他與西突厥連兵，東攻伊吾，企圖封堵這個唐朝進入西域的門戶，又多次劫掠西域各國前往唐朝進貢的使者。這就給了唐太宗一個很好的出兵藉口。
貞觀十三年(639 年)十二月，唐太宗派吏部尚書侯君集爲交河道行軍大總管，率領牛進達、姜行本等將領出徵高昌。這次行軍非常順利，到第二年(640 年)八月，剛剛接替病死的麴文泰擔任高昌王的麴智盛就開城投降了。
唐朝在高昌設立西州，在天山北面的北庭(今新疆吉木薩爾北)設庭州，又在西州交河縣置安西都護府，以控制西域。這是唐王朝進軍西域的關鍵一步。
參加平滅高昌的唐軍大將姜行本曾在天山立了一塊紀功碑，即《大唐左屯衛將軍姜行本紀功碑》，它記載了唐軍這次平滅高昌的壯舉。
此後不久，玄奘在印度地區載譽歸來，而西域也已經納入唐朝控制範圍，這時候回來的道路自然暢通無阻。貞觀十九年(645 年)玄奘回到長安。
應唐太宗的要求，玄奘寫下了《大唐西域記》(玄奘口述，弟子辯機編成)一書，於貞觀二十年(646 年)七月進呈於太宗皇帝。此書是玄奘西行求法路上的見聞，記載了東起我國新疆，西盡伊朗，南到印度半島南端，北到吉爾吉斯斯坦，東北到孟加拉國這一廣闊地區的歷史地理、風土人情，科學地概括了印度次大陸的地理概況、氣候、湖泊、地形、土壤、林木、動物等。
由於世界上流傳至今的反映該地區中世紀狀況的古文獻極少，本書遂成爲這一地區最爲全面、系統而又綜合的地理記述，是研究中世紀印度、尼泊爾、巴基斯坦、斯里蘭卡、孟加拉國、阿富汗、烏茲別克、吉爾吉斯及我國新疆的最重要的歷史地理文獻。
在人類文化交流史上，玄奘無疑是一座難以逾越的高峯。今天，玄奘已經成爲中印兩個文明之間友好的化身。一位印度歷史學家曾說：“如果沒有玄奘，重建印度史幾乎是不可能的。”
