Đời nhà Lý, có một vị tăng quan tên là Từ Vinh, thường đến chơi làng An Lãng, tức làng Láng ở ven Thăng Long. Ông làm nhà ở đấy, lấy vợ họ Lăng, sinh được một người con trai tên là Từ Lộ, tự là Đạo Hạnh. Thuở nhỏ, Đạo Hạnh có tiếng ham chơi. Chàng kết bạn với mấy người cùng làng, ban ngày thổi sáo, gảy đàn, đánh bạc làm vui. Cha thấy vậy thường trách mắng là lười học. Nhưng về sau ông mới biết, cứ đêm xuống là con trai lại thắp đèn, chăm chỉ đọc sách tới khuya. Từ đó, ông không nói gì nữa.
Đạo Hạnh đi thi khoa Bạch Liên, đỗ tăng quan. Không bao lâu sau thì xảy ra chuyện lớn. Cha chàng là Từ Vinh dùng tà thuật chống lại Diên Thành Hầu. Diên Thành Hầu nhờ một pháp sư tên là Đại Điên dùng phép đánh chết Từ Vinh, rồi quẳng thây xuống sông Tô Lịch. Lạ thay, thây Từ Vinh trôi qua cầu Yên Quyết, đến bến nhà Diên Thành Hầu thì bỗng đứng thẳng lên, tay chỉ vào trong nhà, suốt ngày không trôi đi. Diên Thành Hầu sợ hãi, mời Đại Điên đến. Đại Điên đứng trên bờ quát rằng: Thầy chùa giận không để cách đêm, dù sống dù chết cũng là một giấc mộng mà thôi. Dứt lời, thây ngã xuống và trôi đi.
Đạo Hạnh đau đớn, quyết báo thù cho cha. Chàng rình lúc Đại Điên đi chơi, cầm gậy chờ sẵn bên đường. Nhưng vừa định xông ra thì trên không trung bỗng có tiếng ngăn lại: Chớ! Chớ! Đạo Hạnh giật mình, buông gậy chạy về. Chàng hiểu rằng sức mình chưa đủ, phép thuật của Đại Điên còn cao hơn mình nhiều. Uất ức, chàng định sang tận nước Thiên Trúc để học phép. Đi đến núi Kim Sỉ, đường hiểm trở quá không qua được, chàng đành quay trở về.
Đạo Hạnh bèn vào hang núi Phật Tích, nơi có chùa Thầy sau này, kết hội Bạch Liên để tu luyện. Ngày nào chàng cũng tụng kinh Đại Bi Tâm và niệm thần chú, mỗi đợt mười tám vạn lần mới thôi. Năm tháng trôi qua trong hang đá lạnh. Một đêm, chàng nằm mộng thấy thần hiện lên nói rằng: Đệ tử là Tứ Trấn Thiên Vương đây, cảm công đức của thầy tụng kinh nên đến hầu, thầy muốn sai khiến điều gì, đệ tử xin vâng lệnh. Tỉnh dậy, Đạo Hạnh biết đạo pháp của mình đã thành.
Đạo Hạnh muốn thử phép, bèn ra đầu bến sông Yên Quyết, ném cây gậy xuống nước. Nước sông chảy xuôi, mà cây gậy lại trôi ngược dòng, uốn lượn như một con rồng, đi mãi đến tận cầu Tây Dương mới dừng. Đạo Hạnh mừng rỡ nói: Phép ta hơn Đại Điên nhiều rồi! Chàng liền dùng phép tàng hình, đến thẳng chỗ Đại Điên đang ngồi, hỏi rằng: Mày có nhớ việc ngày trước không? Đại Điên ngẩng lên nhìn quanh, chẳng thấy ai cả. Đạo Hạnh cầm gậy đánh. Đại Điên từ đó sinh bệnh rồi chết.
Báo xong thù cha, lòng Đạo Hạnh nhẹ nhõm, oán cũ tan hết, lòng trần cũng sạch. Ông đi khắp núi rừng tìm thầy hỏi đạo. Nghe nói có Kiều Trí Huyền tinh thông đạo pháp, ông tìm đến hỏi thế nào là chân tâm. Kiều Trí Huyền đáp bằng một bài kệ, nhưng ông chưa hiểu. Ông lại tìm đến thiền sư Sùng Phạm ở chùa Pháp Vân, hỏi: Thưa thầy, thế nào là chân tâm? Sùng Phạm hỏi lại: Cái gì chẳng phải là chân tâm? Đạo Hạnh bỗng nhiên tỉnh ngộ, lạy tạ thầy rồi trở về. Từ đó pháp lực của ông càng cao, đến rắn độc trong núi, hùm dữ trên rừng cũng sai khiến được.
Bấy giờ vua Lý Nhân Tông chưa có con nối dõi. Có người ở Thanh Hóa ra tâu rằng ngoài bãi biển có một đứa trẻ lên ba, tự xưng là hoàng tử, tên là Giác Hoàng, việc gì của nhà vua nó cũng biết. Vua sai sứ đến xem, quả có đứa trẻ ấy, bèn đón về kinh, cho ở chùa Báo Thiên. Thấy nó thông minh thần dị, vua muốn nhận làm con. Các quan tâu rằng đứa trẻ tuy linh dị, nhưng phải thác sinh vào cung cấm mới được. Vua nghe theo, mở đàn chay lớn bảy ngày đêm để nó làm phép đầu thai.
Đạo Hạnh nghe chuyện, bảo riêng với chị gái rằng: Đây tất là Đại Điên muốn đầu thai vào nhà vua để báo thù. Kẻ ấy dùng tà thuật mê hoặc người ta đã nhiều, tôi sao nỡ ngồi nhìn mà không cứu? Ông bảo chị ăn mặc giả làm nhà sư, giấu mấy quả ấn pháp sư, đem giắt lên mái nhà chỗ đàn chay. Cúng được ba hôm, Giác Hoàng lăn ra ốm, nói với mọi người rằng: Khắp thế giới chỗ nào cũng giăng lưới sắt, không có đường nào đầu thai được. Nói xong thì mất. Vua sai lục soát, tìm thấy mấy quả ấn có tên Từ Đạo Hạnh. Vua giận lắm, sai bắt ông giam vào lầu Hưng Khánh, đánh đòn, rồi họp các quan nghị tội.
Đang bị giải đi, gặp lúc Sùng Hiền Hầu, em vua, đi qua, Đạo Hạnh kêu lên: Xin ngài rủ lòng thương cứu cho tôi, tôi xin đầu thai làm con ngài để báo ơn. Sùng Hiền Hầu gật đầu. Đến lúc nghị án, có người xin xử tử Đạo Hạnh. Sùng Hiền Hầu cười mà nói rằng: Giác Hoàng nếu có thần lực thật thì dù Từ Lộ giải chú thế nào cũng chẳng hề gì. Nay vì thế mà chết, thì Giác Hoàng còn kém Từ Lộ xa lắm. Bắt tội hắn, chi bằng để hắn thác sinh còn hơn. Vua nghe lời, tha cho Đạo Hạnh.
Được tha, Đạo Hạnh đến nhà Sùng Hiền Hầu. Phu nhân đang tắm, ông đến sát bên nhìn. Phu nhân giận lắm, thì bỗng thấy một đứa trẻ chạy vào trong thùng tắm. Bà kinh hãi kể với chồng, Sùng Hiền Hầu đã hiểu nên không trách hỏi gì. Từ đó phu nhân có mang. Đến kỳ sinh nở mà đau lâu chưa sinh được, Sùng Hiền Hầu sai người phi ngựa báo cho Đạo Hạnh. Ông tắm gội, thay áo, dặn học trò rằng mình sẽ thác sinh vào nhà đế vương, tạm làm thiên tử hai mươi ba năm, rồi trút xác mà hóa trong hang chùa Thầy. Đó là giờ ngọ. Đến giờ mùi, phu nhân sinh được một con trai, đặt tên là Dương Hoán.
Dương Hoán lên hai tuổi đã rất thông minh. Vua Lý Nhân Tông yêu mến, đón vào cung nuôi làm con, rồi lập làm hoàng thái tử. Khi vua Nhân Tông mất, thái tử lên ngôi, tức là vua Lý Thần Tông. Người đời tin rằng đó chính là kiếp sau của thiền sư Từ Đạo Hạnh. Xác của Đạo Hạnh được dân làng đặt vào khám thờ trong chùa. Trong hang đá ở chùa Thầy còn một vết chân người, tương truyền là chỗ ông trút xác. Hằng năm, ngày mồng bảy tháng ba, thiên hạ nô nức kéo về chùa Thầy dự hội, tưởng nhớ vị thiền sư kỳ lạ của đất Phật Tích.