王玄策曾任融州黄水县令。贞观十七年（643年），他奉命护送摩揭陀王使者还国，就是这一次出使印度，开创了通往印度摩揭陀国的新路。
贞观二十一年（647年）、显庆二年（657年），王玄策两次出使印度，足迹遍及印度各地。他从印度带回大量经卷，对中国佛教发展起了极大的推动作用。在印度时，他曾几次勒碑，并果断参与了印度平乱。王玄策第三次出使归来后，把带回的“弥勒菩萨新样”供塑于洛阳的皇家寺院敬爱寺中。
王玄策曾于麟德二年（665年）在洛阳龙门石窟宾阳洞内造佛像。洞内西壁北侧下凿一弥勒像龛，其造像记曰：“王玄策……下及法界众生，敬造弥勒像一铺，麟德二年九月十五日。”这个时期龙门、巩县石窟中所出现的优填王造像，以及敦煌莫高窟第98、237诸窟中所表现的尼泊尔阿耆泼尔水火池故事画等均与王玄策出使印度有关。
王玄策出使西域归来后，撰有《中天竺国行记》，共10卷。该书在《旧唐书·经籍志》、《新唐书·艺文志》中均有著录。《历代名画记》载其有
文10卷，并有图3卷。此书在当时与玄奘的《大唐西域记》一样，备受大家重视。
