《西遊記》全書共一百回。其中開篇的第一回至第七回，便寫了孫悟空的出身經曆及大鬧天宮，這是書中最精彩的部分；第八至十二回，寫如來說法，觀音訪僧，魏徵斬龍，唐皇遊地府，唐僧的身世，以及唐僧奉旨西天取經，交代取經的緣起；第十三至九十九回，寫悟空保護唐僧取經，在八戒、沙僧的協助下，一路誅妖伏魔，曆經八十一難，最後到西天成了正果。
海外有一個傲來國，國近大海，海中有一座名山，名叫花果山，山頂有一塊仙石。此石感受天真地秀，日精月華，久而遂有靈通之意。一日迸裂，產一石卵，見風而化作一個石猴。因它藝高膽大，在水簾洞中發現了一個“洞天福地”，因而被眾猴拜為猴王，稱為“美猴王”，領著一群猿猴、獼猴、馬猴等，跳樹攀枝，采花覓果，過著“不伏麒麟轄、不伏鳳凰管、又不伏人間王位所拘束”的自在生活，好不快活。
為求“與天地齊壽”，美猴王隻身漂洋過海，向菩提祖師訪道求仙。祖師因他是個猢猻，教他姓“孫”，法名“悟空”，又教給他七十二般變化和一個筋鬥十萬八千裏的本領，猴子從此神通廣大，非同一般。為尋一件趁手的兵器，他徑入龍宮，向四海龍王強索得寶盔和如意金箍棒；又去幽冥府中硬勾去猴類之名。孫猴子的胡來擾亂了三界的程序，龍王、閻王告上天庭。玉帝先欲遣將擒拿，後接受太白金星的“招安”策略，封孫悟空做了天宮裏監管馬匹的“弼馬溫”。孫猴子後知此職不過是未入流的“下賤之役”，一怒之下，回到花果山，自做了“齊天大聖”，公然與玉皇大帝分庭抗禮。玉帝即派遣托塔李天王父子率領天兵天將，下界擒拿猴精，結果反被悟空殺得大敗。玉帝隻得再次采納太白金星的計策，準封孫悟空為有官無祿的齊天大聖，為防他閑中生事，又派他去管蟠桃園。誰想孫猴不遵上界法律，先將老樹大桃盡行偷吃；後又變作赤腳大仙的模樣混入王母娘娘的蟠桃會，偷吃了仙肴仙酒，又偷老君仙丹，又偷禦酒若幹去與眾猴享樂。為避罪責，他又回到花果山。玉帝十分惱怒，二次派遣四大天王，協同李天王並哪吒太子等，點十萬天兵，布下十八架天羅地網，捉拿這犯上作亂的猴子。由於楊二郎的助戰，悟空終被抓獲，被放在太上老君的八卦爐中煆煉，欲以文武之火，將悟空化為灰燼。誰知悟空不但沒有被燒死，反倒煉就了“火眼金睛”。出得八卦爐，他又拿出金箍棒，打得九曜星閉門閉戶，四天王無影無形。玉帝無奈，請來“佛法無邊”的如來佛，終於將孫悟空壓在五行山下。
五百年後，唐三藏西天取經路過此處，方才救得他出來，自此一路忠心耿耿，保護唐僧西行。
漫漫的取經路上，孫悟空是直接關係到取經能否順利成功的關鍵人物。他黑風山伏熊羆怪取回袈裟；盤絲洞鬥蜘蛛精救了師傅；高老莊收豬八戒，陷空山伏玉兔怪；三打白骨精，三調芭蕉扇；戰紅孩兒，除黑河妖；智降黃袍怪，計盜紫金鈴……正是靠了他的高強本領、火眼金睛，又有豬八戒、沙和尚的協助，唐僧才能最終到達西天，完成取經任務。
由此可見，《西遊記》寫的雖然是唐僧取經的傳說故事，實際上卻是一部孫悟空英雄傳。作者把自己對黑暗專製現實的深切不滿、衝破一切世網羈絆的強烈渴望、對自由清平生活的無比向往，寄托在這個神話人物身上，作者高超的浪漫主義創作方法和藝術表現手法，使孫悟空的形象光芒四射，深受人民喜愛。
從其出生經曆來看，孫悟空即天生異稟，非同凡響。他孕育於一塊久受天地日月之精華的仙石，一出生就“目運兩道金光，射衝鬥府”，以致驚動了玉皇大帝。從石頭中間誕生出來的情節，可能與靈石崇拜的觀念有關。靈石崇拜，起源於石頭在早期人們生活中具有的多種重要用途——尤其是充當製造原始工具的重要材料，自形成之後，它長期在信仰的世界中發揮著影響。人們賦予了石頭多方麵的神奇能力，例如辟邪、納吉、生育等等，而年代久遠、形態奇異的石頭，尤其具有特殊的靈性，作為母體的仙石在使孫悟空秉承其靈性的同時，也給了他一種神奇的誕生方式。“神奇誕生”即非正常的誕生，是神話中常見的一個母題，以這種方式誕生的人物，往往具有與眾不同的卓然能力，也能夠創造出遠勝常人的輝煌業績。“神奇誕生”的方式，使孫悟空先天地具有一種超凡脫俗的特點，並注定他將要幹出一番轟轟烈烈的事業。
天生的神異稟賦加之十年漂洋過海的艱苦奮鬥和七年“日夜殷勤”的拜師學道，孫悟空變得本領高強，神通廣大。他學得了可以防備雷災、火災、風災“三災之法”的七十二般變化，以及一個斤鬥能飛十萬八千裏的“斤鬥雲”，從此武藝高強：刀槍不入、水火不侵；能上天入地、攪海翻山；能變隻蜜蜂鑽入魔怪緊閉的洞穴中探聽情報，又能變隻小蟲鑽進妖精的肚子裏打秋千、豎蜻蜓，迫使妖怪就範。再加上一件重一萬多斤、能伸能縮的如意金箍棒，孫大聖更加所向無敵。敢和玉帝爭寶座，敢與如來比高低，天上眾仙，無不對之心存畏懼，卻又無可奈何，任其打趣嘲諷、呼來使去。至於下界降妖驅魔、除邪伏惡，更不在話下。這使他享有許多自由，不受束縛與羈絆。僅這一點，多麼讓我們世俗中人羨慕！
他能夠學得這些本領，在很大程度上依靠了他作為猴的機靈、敏捷等特性；同時，學到這些本領，又使得猴所具有的所有優點，在他的身上得到了淋漓盡致的發揮。我們看到，孫悟空機智靈活，善於鬥爭。他善於辨別善惡、邪正，不管是變成美女的白骨精，化成被害小孩的紅孩兒，化為佛祖的黃眉童子，變作道士的虎力大仙，都瞞不過他的火眼金睛，經過他巧妙的鬥爭，一一現出邪惡的原形。在與這些詭計多端的妖魔作鬥爭時，他敏捷機智，靈活多變。例如過火焰山同鐵扇公主的鬥爭，十分巧妙。他先禮後兵，先同鐵扇公主攀交情，懇請借扇，不想公主鐵麵無情，他這才動武。動武不能解決問題，他又采用鑽進肚裏的戰術，迫使鐵扇公主答應借扇。之後鬥智鬥勇交相進行，終於拿到芭蕉扇，撲滅了火焰。另一方麵，孫悟空幽默詼諧、頑皮無羈，始終充滿樂觀的精神。不論是大鬧天宮，還是西天取經路上，他從沒有愁眉苦臉、唉聲歎氣的時候，即便是鬥爭最激烈的關頭，也不忘貧舌說嘴、調侃打趣。例如第三次大鬧天宮，他已被天兵天將團團圍住，卻毫無懼色，竟然對前來捉他的楊二郎說：“我記得當年玉帝妹子思凡下界，配合楊君，生一男子，曾使斧劈桃山的，是你麼？我行要罵你幾聲，曾奈無甚冤仇；待要打你一棒，可惜了你的性命……”幾句話正戳在楊二郎的痛處，雙方大戰起來。楊二郎道高一籌，緊緊追趕悟空，這猴子情急之中，竟變作二郎神的模樣，徑到二郎神廟中，點查香火。真君撞進門，他現了本相，首先便以幽默的語言嘲弄對方“郎君不消嚷，廟宇已姓孫了”。他的幽默風趣、尖刻與頑皮，使整部《西遊記》妙趣橫生，也使美猴王活潑可愛的形象深入人心。