一行，河北巨鹿縣人，原名張遂。他從小博覽經史，長通天文歷算之學。二十一歲出家為僧，曾協助善無畏三藏的譯經事業，有《大日經疏》等八種佛學著述，是我國密宗教理的組織者。
一行四十四歲那年，被唐玄宗請到京都長安做顧問。他在長安生活了十年，主要從事天文、曆法的研究工作，並取得了卓越的成就。
在長安時，他奉命制定《大衍曆》。這是一部先進的曆法，分成七篇，包括平朔望和平氣，七十二候，太陽和月球每天的位置和運動，每天見到的星象和晝夜時刻，日食、月食和五大行星的位置。
一行對數學也有貢獻。隋朝天文學家劉焯制定《皇極曆》時，首創等間距二次內插公式一種求函數值的方法)，用來計算H月的運行。一行更進一步首創了不等間距的二次內插公式。
測量子午線的長短，是一行在天文學上另一項成就。開元十一年(公元725年)，他倡議測量河南的平地，測出子午線每一度長35127唐裡(1唐裡合45436米)。這是世界上測量子午線的開始，比阿拉伯人在美素不達米亞(今伊拉克)的測量早九十年。這項工作是由太史監南宮悅領導進行的，但其中也有一行的功績。
一行觀測天象，發現了恆星的移動，比1712年英國人哈雷的發現，幾乎早了一千年。
行和技工梁令瓚等製造了黃道遊儀和水運渾儀等天文儀器。水運渾儀不僅是天文儀器，還是世界上第一隻用機械轉動的鐘。水運儀上面有星宿赤道和周天度數，用水力推動輪子轉動。一日一夜，天體旋轉一周。而另兩個輪子，綴有日月，也能轉動。二十九轉有餘而日月交會，三百六十五轉而日周天。他用木櫃做地平，使儀器一半在地下。地平上有兩個木人，面前放著鐘鼓，每刻擊鼓，每個時辰(兩個小吋)撞鐘，都由櫃中的輪鈾操縱。我國古代的計時器，叫做刻漏，是讓水以均衡的速度滴出，看水量的多少，就可以知道時間的早晚。這種計時器不靠機械轉動，不是真正的鐘。
一行和梁令瓚製造的水運渾儀才是一種驚人的天文鐘。它既能表示天象，又能計時。它的發現具有十分重要的歷史意義。