حصل على بكالوريوس الآداب في الرياضيات وبكالوريوس العلوم في الفيزياء من جامعة روشستر، والدكتوراة في الفيزياء من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، ثم واصل دراساته لما بعد الدكتوراة لمدّة عامين في الجامعة نفسها. عمل في مختبرات بِيل لبحوث الظواهر الكهرومغناطيسية في مَيري هِل، ورئيساً لقسم أبحاث الإلكترونيات الكميّة في مختبرات (AT&T) في هولْمدَيل، في نيو جيرسي، حيث بدأ دراساته الرائدة في استخدام أشعّة الليزر لصيد الذرات وتبريدها. عيّن عام 1987، أستاذ كرسي ثيودور وفرانسيس جيبال في قسمي العلوم الإنسانية والفيزياء بجامعة ستانفورد.
البروفيسور شو في طليعة علماء الدينامية الكهرومغناطيسية، وحجز الذرّات بواسطة التبريد الليزري. ابتدع وسيلة مبتكرة، تُسمَّى مولاس الليزر، لتقليل سرعة الذرة في الفضاء من حوالي 4000 كيلومتر في الساعة إلى كيلومتر واحد في الساعة، ممَّا ترتَّب عليه انخفاض حرارة الذرة إلى حدٍ يقترب من الصفر المُطلق (وهو حوالي 273 درجة مئوية تحت الصفر)؛ كما صمَّم – في الوقت نفسه – مصيدة ذرية من إشعاعات الليزر واللوالب المغنطيسية لاصطياد الذرات المُبرَّدة ودراستها وتحليلها. وبفضل تلك الانجازات الباهرة، تمكَّن العلماء من زيادة دقَّة الساعات الذرية في المركبات الفضائية، وصنع مداخيل ذرية لقياس قوى الجاذبية، والتنسيق مع الدوائر الإلكترونية بدقّة متناهية.
نال البروفيسور شو تقدير العديد من الأوساط العلمية، فمُنِح عدّة جوائز رفيعة وميداليات. كما اختير زميلاً وعضواً في عدة أكاديميات، منها الأكاديمية الوطنية للعلوم الأمريكية، والأكاديمية الأمريكية للآداب والعلوم. ومنحته عدة جامعات درجة الدكتوراة الفخرية، ودُعي أستاذاً أو محاضراً زائراً في جامعات عالمية مرموقة.
كتبت هذه السيرة الذاتية في عام استلامه للجائزة.