Dès l'âge de 14 ans, Guo Shoujing conçut une clepsydre[1]. Vers 16 ans, il se lance dans l'étude de la philosophie, de la géographie et de l'astronomie sous l'égide du moine et architecte Liu Bingzhong(en)[2], et intègre en 1279 le nouveau Bureau astronomique de Kubilai Khan où il travaille sur les améliorations à apporter au gnomon[1]. Chargé d'établir un nouveau calendrier avec ses collègues astronomes Xu Heng(en) et Wang Xun, il fixe la durée de l'année tropique à 365,242 5 jours, valeur exacte à 26 secondes près[3] (la valeur exacte, à autant de chiffres significatifs, étant 365,242 2 jours). Le nouveau calendrier (le Calendrier Shoushi), établi à l'aide de dix-sept instruments astronomiques créés par Guo pour l'occasion, est achevé en 1280 et promulgué l'année suivante[1]. Il servit de référence pendant près de quatre siècles en Asie et de nombreux historiens le considèrent comme le précurseur du calendrier grégorien[3], dont l'année moyenne a la même durée.
Il se révèle également un ingénieur hors pair en concevant le lac artificiel de Kunming, qui servit de réservoir et de voie de transport pour l'acheminement des céréales[4].
(en) Thomas Hockey, Virginia Trimble et Thomas R. Williams, « Guo Shoujing », dans Biographical Encyclopedia of Astronomers, vol. 1 : A-L, Springer, (ISBN978-0-387-31022-0, lire en ligne), p. 450-451