Shen Kuo dilahirkan dalam sebuah keluarga pegawai pada tahun 1031 di Zhejiang, bahagian timur China. Bapanya Shen Zhou pernah dilantik sebagai pegawai kerajaan di pelbagai tempat. Ini memberi peluang kepada Shen Kuo untuk mengembara ke pelbagai tempat. Shen Kuo dengan tekun belajar dan telah habis membaca kesemua buku yang dikumpulkan oleh bapanya semasa beliau berusia 14 tahun.
Sebagaimana semua pujangga pada zaman purba China, Shen Kuo juga bercita-cita untuk menjawat jawatan sebagai pegawai kerajaan dan menjalankan pentadbiran dengan pengetahuan yang dipelajarinya. Beliau telah dilantik sebagai pegawai semasa beliau berusia lebih 20 tahun.
Shen Kuo berminat terhadap penyelidikan sains. Semasa beliau menjawat jawatan sebagai pegawai perpustakaan di istana maharaja, beliau berpeluang membaca banyak buku dan telah mempelajari pengetahuan dalam pelbagai bidang. Beliau pernah menjawat jawatan sebagai pegawai yang bertanggung jawab terhadap kaji cuaca dan penggubalan kalendar di planetarium kebangsaan dalam masa yang panjang. Pada masa itu, Shen Kuo telah mengubahsuaikan pelbagai jenis kemudahan kaji cuaca yang ketinggalan zaman dahulu dan telah meningkatkan daya cerapan kemudahan tersebut terhadap angkasa lepas. Berdasarkan penelitian dan cerapan terhadap kosmos dalam jangka masa panjang, beliau telah memastikan bahawa Bintang Kutub telah menyimpang 3 darjah dari Kutub Utara. Beliau juga telah menulis banyak karya astronomi. Beliau menggubal Kalendar Menurut 12 Penggal Matahari. Kalendar itu memudahkan kaum tani untuk menjalankan aktiviti pertanian.
Shen Kuo pernah menjawat jawatan sebagai pegawai di kawasan sempadan barat laut China. Pada masa itu, negeri-negeri etnik minoriti yang berjiran dengan kerajaan Dinasti Song sentiasa menceroboh Dinasti Song dan persengketaan tentang persempadanan negeri sering berlaku. Shen Kuo dilantik sebagai utusan kerajaan Dinasti Song untuk mengadakan rundingan dengan wakil-wakil pelbagai negeri etnik minoriti tersebut bagi menetapkan garis sempadan. Berdasarkan penyelidikan bersungguh-sungguh terhadap bahan sejarah, beliau telah melukis peta yang persis dan jitu, sehingga wakil perunding negeri etnik minoriti mengagumi tahap penguasaan sains Dinasti Song yang tinggi dan tidak lagi mengeluarkan tuntutan wilayah.
Selepas Shen Kuo dilucutkan jawatan pegawai kerajaan disebabkan faktor politik, beliau mencurahkan semua tenaganya dalam penyelidikan sains. Beliau mengkaji taktik peperangan dan dasar ekonomi dan kewangan negara yang dijalankan oleh pelbagai dinasti yang lalu agar meningkatkan kekuatan tentera dan pembangunan negara. Beliau juga meneliti pembinaan tali air yang bertujuan untuk menyelesaikan masalah pengeluaran pertanian. Selain itu, beliau juga menyelidik ilmu geografi dan hubungan etnik untuk meredakan konflik antara pelbagai etnik. Shen Kuo mempunyai kepandaian yang tinggi dalam bidang perubatan. Beliau pernah mengubati penyakit kepada kalangan pegawai kanan dan rakyat jelata. Selain itu, Shen Kuo juga mempunyai kemahiran yang tinggi dalam bidang muzik, sajak dan seni lukis. Beliau telah menjalankan penyelidikan mendalam terhadap muzik zaman purba, permainan alat muzik, pembuatan alat muzik dan gema suara, hasil pengkajian dalam bidang itu telah mendorong perkembangan muzik dalam sejarah China.
Berdasarkan penyelidikan dalam masa panjang, Shen Kuo telah menulis "Catatan Meng Xi" yang digelar sebagai ensiklopedia dalam bidang sains dan teknologi pada zaman purba China dan memperoleh kedudukan yang amat penting sekali dalam sejarah sains, teknologi dan kebudayaan China. Buku itu terdiri daripada 30 jilid dengan lebih seratus ribu perkataan yang meliputi ilmu-ilmu matematik, astronomi, fizik, kimia, metalurgi, biologi, pertanian, kedoktoran, ubat-ubatan, kesenian, kaligrafi, seni lukis dan lain-lain. Pencapaian beliau dalam pelbagai keilmuan telah mencapai tahap tertinggi di dunia pada masa itu.
