启蒙之年，祖冲之同其他伙伴一起开始学习《弟子规》《诗经》。每天早晨，他的父亲去衙门之前，会为祖冲之布置背诵篇目。到了晚上，他再检查儿子的背诵情况。小祖冲之却每每低头站在父亲面前，面红耳赤，嘴里磕磕绊绊地背不下去。父亲见状，气得拿起戒尺朝祖冲之打去，嘴里还不住地骂道：“笨蛋、笨蛋！”祖父祖昌见状，把小祖冲之揽到自己的怀中，爱怜地说：“我孙子不是笨蛋，他聪明着呢！就是在学习方面不开窍。”

自那天起，祖父再也不许父亲管教祖冲之了，他亲自带着祖冲之学习。祖昌是朝中的“大匠卿”，负责管理朝廷的营造设计。祖冲之跟着建筑师爷爷走南闯北，耳濡目染，学习了很多建筑和机械制造方面的知识。每到一处，爷爷忙着丈量、设计，祖冲之就在一旁帮忙，拿尺子，举墨盒。到了晚上，祖孙兩人坐在院子中，一起看天上的星星。遥远的夜空使祖冲之产生了无限遐想，他不停地问东问西。渐渐地，爷爷感到力不从心———孙子的问题自己经常回答不上来了。

于是，爷爷带着祖冲之去拜访朋友何承天———一位精通天文的官员。祖冲之一见何承天，连珠炮似的问了许多有关天空的问题。何承天并未立刻作答，而是反问祖冲之：“研究天文是很苦的事情，既不能靠它升官，又不能靠它发财，你为什么要钻研它？”祖冲之想了想说：“我不求升官，也不求发财，只想弄清楚天地间的秘密。”何承天听罢哈哈大笑：“好孩子，有出息！”从此，祖冲之就跟着何承天学习观测日月星辰的运行轨迹，并在他的引导下研究天文历法和数学。

几十年后，经过刻苦钻研和不懈努力，祖冲之在前人的基础上，第一个把圆周率数值推算到小数点后第7位，这一成就比欧洲人早了1000年。同时，他还在天文学方面大放异彩，制定了新的历法《大明历》。不仅如此，祖冲之还进一步改造了指南车，做出了水推磨、千里船等精巧的设备。