Procurando sintetizar enciclopédicamente los conocimientos cosmográficos y geográficos de su época, Mercator compuso sus obras más importantes, entre las cuales destacan Cronología, Tabulae geographicae ad mentem Ptolemaei restitutae y el Atlas sive cosmo; la excelente acogida que tuvo esta última gran obra cartográfica determinó la fortuna del término "atlas".
Nació en Rupelmonde (actual Bélgica). Se llamó Gerardo Kremer, pero compartió la predilección de los eruditos del siglo XVI y latinizó su nombre. Desde niño experimentó gran interés por la geografía, actitud comprensible ya que vivió la era de los descubrimientos, y de los puertos de su país salían constantemente barcos y exploradores. Después de haber estudiado filosofía y matemáticas en la Universidad de Lovaina, donde fue alumno de G. Frisius, y siendo ya reconocido como excelente constructor del astrolabio y de otros instrumentos científicos, en 1534 fundó una institución geográfica en Lovaina, donde inició la preparación de una serie de mapas, utilizando en muchas ocasiones instrumentos por él ideados, y poniendo en la tarea sus amplios y profundos conocimientos matemáticos.
Inicialmente sufrió la influencia de Tolomeo, clásico griego del siglo segundo, tan reverenciado entonces que ninguno de los geógrafos se atrevía a tratar de variar sus concepciones. Pero poco a poco Mercator fue introduciendo sus conocimientos y en 1537 se inició en la cartografía con la preparación del mapa de Palestina (del que se conserva una copia), al que siguió, en el año siguiente el Mapa mundi en dos hemisferios cordiformes (en el que aparece por vez primera los nombres de América sobre las masas de tierra boreal y austral del Nuevo Mundo), luego el de Flandes en 1540, el del globo terráqueo en 1541 y la esfera celeste en 1551.
La persecución religiosa de la regente María obligó a Mercator a trasladarse a Duisburg, capital del entonces ducado de Juliers, Cleves y Berg. Allí publicó en 1554 el mapa de Europa en quince hojas y culminó la construcción de la famosa proyección cilíndrica que lleva su nombre. Falleció en Duisburg. Asimov dice: "Con Mercator termina la influencia de la geografía griega y comienza la cartografía moderna".