离开碎叶城后，善无畏折东而行，半途遭遇贼寇，他被连砍三剑，但丝毫无伤，挥剑者唯闻铜声而已。行至雪山大池，善无畏感到有些不适，这时达磨鞠多从天而降，对他说：“菩萨身同世间，不舍生死。你久已离相，怎会有病？”说罢冲天而去，善无畏顿觉身心如得洗涤，不药而愈。路经吐蕃，与商旅同行，遇胡人合围抢货，无畏三藏密运心印，劫匪乃悔悟请罪。行至大唐西境，夜晚有神人对善无畏说：“再向东就不是弟子我的辖界了。守护神州的是文殊师利菩萨。”说罢顶礼善无畏双足，然后消失不见。
途经西州时，善无畏以骆驼负经卷过河，被龙王请入龙宫三日，无畏三藏就在龙宫中宣扬法化，开悟甚众，到他牵骆驼上岸时，衣服经卷都无沾湿。善无畏路过北印度境时，他东行的消息己被僧侣和商人传到了长安，唐睿宗对善无畏不惜年迈东行传法的行为，十分感动，就派僧人若那和将军史献，带着礼物出玉门关侯迎。
开元初，唐玄宗梦见一僧，姿状异乎常人，醒来记忆犹新，便拿起画笔在宫墙上画了下来，这个形象烙印在不少人的记忆中。善无畏携带梵卷，到达长安，唐玄宗亲自接见，一见面发现善无畏与梦中所见高僧一模一样，玄宗极为欢欣，立即礼善无畏为国师，并大设梵筵为善无畏接风洗尘。然后，玄宗又特设内道场，尊善无畏为教主，玄宗之子宁王、薛王等皆跪席捧器，从其灌顶受法，一时轰动朝野，毘卢大教，巍巍法门，由此兴盛。
善无畏到长安后，唐玄宗让他住在兴福寺，不久，又迁入西明寺，三番两次慰劳问候，并赐予物品，异常丰厚。玄宗诏善无畏于西明寺菩提院译经，善无畏奏请让名僧参与翻译，朝廷批准后，他先译出《虚空藏菩萨能满诸愿最胜心陀罗尼求闻持法》一卷，呈上玄宗。玄宗深加赏叹，又下诏将善无畏所带梵文经卷全部送到内府保存，这《虚空藏菩萨能满诸愿最胜心陀罗尼求闻持法》一卷，就是从《金刚顶经》梵本中摘取出来的。
早在善无畏来大唐以前，有僧人无行西游天竺，求得很多梵文经典，归国时，刚到北印度，就不幸去世了。所有经卷，由同行者带回长安，存放在华严寺中，善无畏偕同一行禅师，到华严寺检阅这些经卷，挑选了数本，尤其检到《总持妙门》一典，是过去没有翻译的。
善无畏随驾入东京洛阳，奉诏于福先寺译《大日经》，此经梵本有十万颂，善无畏撮摘其要，译出《大毘卢遮那成佛神变加持经》七卷，译得上符佛意，下契根缘，此即唐密根本经典是也。又译出《苏婆呼童子经》三卷、《苏悉地羯罗供养法》三卷等，并作《大日经》诸咒梵汉对译，悉昙之学由此而兴。
另两位大名鼎鼎的密教祖师——金刚智三藏与不空三藏，亦来到大唐，因这三人同开大唐密教，又同在玄宗开元年间，故史称“开元三大士”。善无畏和一行所传为胎藏界密法，金刚智和不空所传为金刚界密法，善无畏与金刚智相遇后，二人互为阿阇黎，互相灌顶传法，于是二人皆得金胎两部大瑜伽教。金胎不二、金胎合一，即无上密教之最高奥义也。
善无畏三藏，系中国首位系统翻译密教经典者，共翻译28部53卷。为弘扬密教，阐释教理，传授仪轨，他在东、西二京设置道场、开坛授法。其传承者有大兴善寺沙门一行，入室弟子有宝畏、明畏，俗弟子有着名文学家李华，还有从学者宝思、智严、温古、义林、喜无畏，以及新罗僧人玄超、不可思议，日本僧人道慈等。一行整理善无畏的讲授口诀成《大日经疏》20卷，为解释《大日经》之根本论典。
善无畏上奏玄宗，请求回国，玄宗优诏不许，祖师右胁累足而卧，示寂于洛阳大圣善寺禅室，时龄99岁，僧腊80。玄宗亲自参加追悼大会，追封其为鸿胪卿，派鸿胪丞李岘、威仪僧定宾律师作监护，将其葬于洛阳龙门西山广化寺内庭。出殡之时，悲泣倾城，山河变色，法界凄凉，弟子李华为其刻碑立于寺内，二弟子宝畏、明畏为其撰刻偈颂，亦树于院内。
善无畏三藏，早已得金刚之身，故其示寂后，全身不坏，之后历朝历代，凡遇旱涝灾害，人们向他祈请，都十分灵验。洛阳信士，常将其法体请出龛室，香汤沐浴，作为供养；洛阳城的富豪，也争相布施，赞助浴事。皇室做禳灾、祈祷时，也会派许多使臣，去作供养、布施，那些人的求愿也会得到满足。
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