相传黄帝时期，就有了历法。公元前2697年，黄帝命大桡氏探究天地气机和五行，并从日月星辰运行中，观测出光阴荏苒和春秋夏冬的规律。于是，便有了干支纪日，朔望纪月的办法，日出日落就是一天，月盈月亏就是一月，地球绕太阳一圈就是一年。

　　公元前2070年，夏朝开始用春夏秋冬的季节，来标识日期的变化。公元前1334年，商朝启用了定朔历法。公元前841年，西周开始使用夏历。公元前104年，汉武帝对夏历进行了新的修订，以寒食节为正月初一。公元40年，汉光武帝改用积年历，以立春为岁首。

　　到了南北朝时期，祖冲之喜欢研究天文和数学，他发现以前的历法都存在明显的“岁差”。由于地球轴的微小摆动，恒星位置相对于地球有缓慢的变化。若完全按照日月星辰和春夏秋冬的变化来计算日期，仍会有误差。

　　为此，祖冲之对当时正在实行的《元嘉历》进行了大胆的改革。主要内容是将旧历中每19年7个闰月，改为每391年144个闰月，使之更符合天象实际。祖冲之创制的新历法区分了回归年和恒星年，首次将岁差引进历法，这是中国历法史上的重大进步。

　　公元462年，祖冲之将自己创制的新历法呈交宋孝武帝。因这一年是孝武帝大明六年，所以把新历命名为《大明历》，也称《甲子元历》。但因为朝内有人反对，当时并没有被采用，直到510年才正式颁布施行，但此时祖冲之已去世10年。

　　祖冲之祖籍范阳郡（今河北涞水），后迁徙到东晋国都建康（今江苏南京）。他的祖父是朝廷负责建造的官员，常给祖冲之讲“斗转星移”的故事，父亲也不断给他传授国学经典。

　　祖冲之长大后，因学识渊博被安排至“总明观”任职，该机构相当于现在的中国科学院。在这里，祖冲之接触了大量国家藏书，为他研究天文、历法和数学提供了优厚的条件。

　　祖冲之先后担任过刺史从事、公府参军、县令、谒者仆射等官职，但他的贡献在科研而非从政。除了《大明历》，他还撰写了数学专著《缀术》，后被收入《算经十书》，成为唐代国子监教材。

　　更厉害的是，祖冲之算出了圆周率（π）的真值，在3.1415926和3.1415927之间，精确到小数点后第7位，简化成3.1415926。此前，东汉的张衡推算出的圆周率值为3.162，三国时王蕃推算出的圆周率数值为3.155，祖冲之成为全世界第一位将圆周率值计算到小数点后第7位的科学家。后人将这个精确推算值用他的名字命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。