位於亞洲中南半島中南部的泰國，人口6000多萬，其中96%人口信奉佛教，人稱「黃袍佛國」，上至國王，下至黎民百姓，對佛陀信仰虔誠之至，對佛祖釋迦牟尼的聖物崇拜之極。為祝賀泰國蒲美蓬國王75歲生日，泰國政府正式請求中國政府批准佛牙舍利赴泰供奉瞻禮。經中國中央政府最高層領導批准，佛牙舍利於2002年12月15日赴泰，2003年3月1日結束供奉順利返回北京。這是繼1994年佛指舍利應邀赴泰供奉後，中泰兩國佛教界交往的又一盛事。也使泰國成為迄今惟一迎請兩個中國佛門至寶的國家。供奉期間，全泰國有近500萬人前往供奉佛牙的佛城禮拜了佛牙舍利，盛況空前。
此前，根據泰國政府的請求，國家宗教局向國務院上呈請示報告，國家主席江澤民、國務院總理朱鎔基等中央高層領導均批准同意佛牙舍利赴泰供奉。此後，由國家宗教局牽頭組成了由外交部、公安部、國家文物局、中國佛協等部門組成的「中國佛牙舍利赴泰供奉領導小組」，國家宗教局葉小文局長任組長。在該小組的領導下，首先開展的工作是與泰方就佛牙舍利供奉一事商談並籤訂兩國政府雙邊協定。
為使佛牙舍利赴泰供奉活動順利、圓滿，並保證佛牙舍利的絕對安全，以國家宗教局副局長齊曉飛為團長，國家宗教局、公安部、國家文物局、中國佛教協會等單位有關人員共同組成的「中國佛牙舍利赴泰國供奉先遣團」一行9人，於2002年11月11日至17日赴泰，在中國駐泰使館的大力協助下，分別與泰國家佛教局、外交部、文化部等部門就佛牙舍利赴泰供奉的有關問題進行了仔細協商，認真討論了中方起草的《中華人民共和國政府和泰王國政府關於佛牙舍利赴泰國供奉的協定（草案）》（下簡稱協定）。
泰方對此次迎請中國佛牙舍利極為重視，專門成立了「迎請中國佛牙舍利供奉國家委員會」，其中包括泰外交部、警察總署、國家佛教辦公室、文化部、教育部等，由泰政府主管宗教事務的副總理威沙努任主席，他信總理擔任該委員會顧問。凡涉及迎請佛牙事務均經該委員會討論後，上呈內閣會議研究通過。11月15日，泰副總理威沙努接見了中方先遣團，並就有關問題直接與齊曉飛團長交換了意見。
11月20日至24日，以泰國外交部新聞司司長拉塔吉·瑪納他為團長，有泰國家警察總署副總司令和警察上將參加的泰國外交部、警察總署、國家佛教局等部門有關人員組成的「泰國迎請中國佛牙舍利赴泰供奉先遣團」一行12人訪華，與以國家宗教局副局長齊曉飛為團長，由國家宗教局、外交部、公安部、文物局、中國佛教協會等部門有關人員組成的中方代表團進行會談，重點就兩國即將籤署的協定文本再次進行了詳細討論和磋商。會談以協定的英文文本為基礎。同時為確保佛牙舍利萬無一失，在安保條款等方面也相當縝密，最終雙方達成了共識。11月24日，國家宗教局副局長齊曉飛與泰國外交部新聞司司長拉塔吉·瑪納他在上海草籤了協定。
12月14日下午，國家宗教局局長葉小文代表中國政府，泰國外交部部長素拉傑代表泰國政府，在北京共同籤署了佛牙舍利供奉協定。隨後兩國政府的代表舉行了新聞發布會，對中泰兩國的友好情誼倍加讚頌，並且雙方都堅信，通過佛牙舍利赴泰供奉，必將進一步加深中泰兩國人民的傳統友誼，使中泰友誼更加親上加親。
12月15日凌晨，佛牙舍利啟運法會在黑沉沉的天色中進行。上午11時09分，載有佛牙舍利的泰國專機升空，500多人的送行隊伍站立在風雪中，目送佛門至寶離京。
12月15日下午曼谷時間3時，載著佛牙舍利的專機在曼谷廊曼空軍機場降落，副總理威沙努親自登上專機恭請佛牙舍利下機。在佛牙舍利出機並移座專用花車的半個多小時過程中，泰方迎請法師和中方護送團中的法師輪流不間斷地念經。待佛牙舍利移上花車後，副總理威沙努再次上前獻花敬香。接下來，在機場候機廳舉行隆重的迎接儀式。中方護送團團長、國家宗教局局長葉小文致詞說，「釋迦牟尼佛牙舍利是中國的國寶，世界佛教徒信仰的聖物。我今天和中國佛教協會常務副會長聖輝法師率團護送佛牙舍利到貴國，鄭重託付給貴國政府和佛教信眾，在這塊美麗的國土上供奉76天，佛牙舍利一定會受到如在中國一樣的崇敬和護持。」泰國威沙努副總理在致詞中表示，鄭重地接到中國尊貴的佛牙舍利，一定會保管好這一佛門至尊聖物。他說，此事對多數人口信仰佛教的泰國，是一件非常吉祥的事，也將推動兩國友誼不斷增強。
機場儀式結束後，迎請車隊在數輛開道警車的護衛下，駛向供奉地點曼谷以西50公裡處的泰國佛教聖地——佛城。一路空中有武裝直升機警戒，沿途成千上萬百姓跪迎。到達佛城後，在十分龐大、華貴、身著各式禮儀的皇家儀仗隊引領下，佛牙舍利花車緩緩駛向供奉地點——佛城圖書館。雖已是傍晚時分，華燈初上，佛城內中泰兩國國旗仍清晰可見，沿路兩旁，跪迎的泰國佛教信徒密密麻麻地擠在一起，他們手中或舉著中泰國旗，或舉香燭，連連向佛牙舍利跪拜。自佛城大門直到供奉地點沿路兩旁，整齊地站立著陸海空三軍士兵，向佛牙舍利行注目禮。晚7時，舉行了隆重的佛牙舍利安奉法會。中泰雙方的法師各誦經30分鐘。從機場到安奉法會的整個過程，泰國國家電視臺都做了現場直播。
自12月15日到3月1日，佛牙舍利在泰供奉瞻禮76天。期間每天親赴佛城朝拜的人數3、4萬，遇節假日，每天可達十幾萬人。到結束時，共近500萬人親赴佛城朝拜了佛牙舍利。佛牙舍利抵泰第三天，詩琳通公主即赴佛城參拜佛牙舍利。泰國國王因身體原因不能行動，委託王儲和朱拉蓬公主代為參拜佛牙。泰國僧王頌德帕耶·納桑文以90高齡親赴佛城朝拜佛牙舍利。政府各部部長及議會領袖等高官，均參拜了佛牙舍利。
在此期間，中方分別派出了三個護法團對佛牙舍利24小時不間斷輪流護法。護法團如法如儀，受到泰國信眾的稱讚。據了解，不僅是泰國人，泰國周邊的馬來西亞、新加坡、緬甸等國也有不少人專程赴泰參拜佛牙舍利。
2月24日，由國家宗教局副局長楊同祥任團長，中國佛教協會會長一誠法師任副團長的中方佛牙舍利迎歸團50多人到達泰國，受到泰方熱情接待。迎歸團首先赴佛城晉拜了佛牙舍利，聽取了佛城地區警署對佛牙舍利的安保匯報。當天下午，威沙努副總理即會見並宴請了中方迎歸團。會見時，他向迎歸團團長楊同祥副局長一再表示了泰國政府和人民對中國政府和人民的感激之情。他對泰國是世界上惟一既成功迎請佛指舍利又成功迎請佛牙舍利的國家而倍感自豪，稱這些活動把中泰兩國的傳統友誼發展到更高水平。楊同祥副局長則表示，中泰兩國關係是好兄弟、好鄰居、好朋友的關係。通過這次活動，充分證明中泰兩國的友好關係已經是「全方位、深層次、高水平」。此後幾天中，泰國外交部、文化部、教育部部長均親自出面會見和宴請了中方迎歸團，高度評價了此次佛牙舍利赴泰供奉的友善之舉。
2月28日晚，佛牙舍利結束了最後一天的供人朝拜，中方迎歸團參加了在佛城舉行的法會活動。泰國副僧王出席。中方僧團在中國佛協會長一誠大和尚的帶領下，做了一場最隆重的法會。
3月1日晨6點多鐘，運載佛牙舍利的花車駛入廊曼空軍機場，中泰雙方僧眾開始誦經。待佛牙舍利裝機完畢後，泰方送歸團團長、泰文化部部長烏萊婉女士首先致詞，她代表泰國政府對中國政府批准佛牙舍利來泰國供奉76天表達了深深的感謝，她鄭重地將佛牙舍利交給中方。中方迎歸團團長楊同祥副局長隨後發表致詞，對佛牙舍利在泰期間受到的禮遇和安保表示滿意。
8時30分，專機按預定時間準時起飛，北京時間下午2時整到達北京首都國際機場。中方500多人在機場歡迎佛牙舍利回歸。國家宗教局副局長齊曉飛代表中國政府在機場迎接。雙方檢查無誤後，在機場舉行了簡短的交接文書籤字儀式。隨後直赴北京西山靈光寺。下午5時，佛牙舍利回歸安奉法會隆重舉行。中方迎歸團和泰方送歸團與上千名信眾參加了法會。
法會結束後，國務委員司馬義·艾買提在人民大會堂會見並宴請了泰國送歸團。他在致詞時說：「中國和泰國是友好近鄰，兩國關係始終保持健康、穩定發展；兩國人民在長期交往中結下的親戚般的深情厚誼，綿延不息。1994年成功舉辦了中國佛指舍利赴泰供奉的佛門盛事，成為兩國交往的美談。此次中國佛牙舍利應邀赴泰供奉，是中泰兩國政府友好合作的又一盛舉，也是中泰兩國佛教界交往的又一盛事。必將進一步促進中泰兩國友好合作關係的發展，進一步擴大中泰兩國佛教界的友好交流，進一步加深中泰兩國人民之間的傳統友誼」。
3月2日，泰國送歸團搭乘專機返回，這一兩國交流的友好盛事畫上了圓滿句號。
在佛牙舍利供奉期間，還應泰方要求，在供奉佛牙舍利的佛城圖書館內舉行了「中國佛教文化展」，受到泰國人民的熱烈歡迎。