五百年後、観世音菩薩の救済によって三蔵法師の弟子となって功徳を積むことを許され、天竺までの取経の旅を助けることになる。三蔵法師からはおもにと呼ばれている。弟子になってからも反抗的な態度は相変わらずで、納得できない時は相手が神々や如来、菩薩だろうと平気で文句は言うし反抗的態度に出る。乱暴な気質も相変わらずで、相手が人間であっても邪魔なものは力ずくで排除ないし従わせようと考えることがしばしばであり、それが原因で三蔵の怒りを買い、確執の原因となることが多い。しかし仁義や礼儀に精通しており、その他で無礼を働くことはない。初め三蔵法師に反発して脱走も試み、その後もいわれのない罪で破門されたりしているが、観世音菩薩や釈迦如来の導きもあり、結局はいつも三蔵法師の元に戻ってくる。旅では失敗を繰り返して学習し成長しながら、次第に行いが改まっていくが、不機嫌さや不満を露にすることが多い。三蔵との関係は師匠と弟子というよりも、無知無力な人間を庇う守護者のような損な役回りで、人使いの粗い三蔵には困らされることが多い。取経の旅の間、白骨夫人や霊感大王や、万聖竜王など多くの魔物や悪霊と戦いを繰り広げながら退治していき、多勢に及ぶ魔を降し遂に取経の旅に成功すると、三蔵法師を守り固め天竺から多くの経典を持ち返ったその抜群の功績を認められ、仏となった。
なお、ここで書いたとおり孫悟空は本篇や漢詩中で、各種の名前や肩書きで呼ばれている。ここに書いたほかにも、大聖翁、猴仔公、心猿、混元一気上方太乙金仙美猴王斉天大聖など、様々な名称で呼ばれている。
孫悟空のモデル.