王玄策从骑多死难，玄策被擒扣押。后来，王玄策寻机逃脱。他策马自印度大陆北上，渡过甘第斯河和辛都斯坦平原，以喜马拉雅山脉为目标，一路来到了 尼泊尔王国。在这里，王玄策与尼泊尔王谈判，以迎娶文成公主而与唐具友好关系的吐蕃的王中之王的名义，向尼泊尔借得七千骑兵。
玄策大怒之余，继续檄召临近唐各部军府节度使及近处各大唐藩属国，又集兵马万余，自为总管，蒋师仁为先锋，直扑天竺。吐蕃赞普松赞干布闻悉后也发兵一千二百人助玄策。
在北天竺茶博和罗城外，王玄策一仗击溃天竺数万象军。天竺王大惊，守城不出。玄策一心报仇，拿出唐军攻城的各种伎俩，云梯，抛石车，火攻，狠攻月余。
648年，茶博和罗城兵溃城破，玄策一路追来，斩杀天竺兵将三千，天竺兵将落水溺毙者万余，被俘万余，阿罗顺那逃回中天竺。
王玄策乘势攻入中天竺，发誓要尽灭天竺。而天竺兵将与唐军(算是外籍军团)一接仗便溃不成军。阿罗顺那弃国投奔东天竺，求助东天竺王尸鸠摩援兵，接着再收集散兵残将准备反攻唐军。
玄策，师仁欺天竺人不通兵法，只知蛮斗，设分兵伏杀计引阿罗顺那上钩，一举全歼阿罗顺那残部，活捉了阿罗顺那，余众尽坑杀。最后，阿罗顺那妻子拥兵数万据守的朝乾托卫城也被师仁攻破，远近城邑望风而降，中天竺灭亡。
由于东天竺援兵阿罗顺那，王玄策准备顺势再亡东天竺，尸鸠摩吓得魂飞魄散，忙送牛马万头，弓刀缨络财宝若干，向唐师谢罪，以示臣服大唐，玄策方才罢兵回朝述职，同时将阿罗顺那披枷带锁押回长安。太宗皇帝大喜，下诏封赏玄策，授散朝大夫。
高宗显庆三年(658年)，王玄策再次出使印度，行程主要是去各大寺庙参拜，礼佛而归，中华的谦让表现得淋漓尽致，让人佩服。由于在中国境内他并没有做过什么，因此也没有什么特别提拔和任命。再加上当时大唐开边将星如云，玄策“不务正业”的功绩(尤是对唐本无意征伐的国家)也不那么显眼。
在从印度回来后，也只是辛苦了就结束，算是有点可怜。玄策晚年写过回忆录《中天竺行记》，但不为世人重视，后来也失传了。