Le jeu de pierre-papier-ciseaux trouve ses origines dans la Chine de la dynastie Han (206 av. J.-C. – 220 apr. J.-C.), où il était connu sous le nom de "shǒushìlìng" (手势令), littéralement "ordres par gestes de la main". Le livre Wuzazu de Xie Zhaozhi, écrit sous la dynastie Ming (vers 1600), mentionne que ce jeu existait déjà à l'époque des Han et servait à trancher des paris lors de banquets. Les trois signes originaux étaient le grenouille, le serpent et la limace — un cycle où la grenouille mange la limace, la limace dissout le serpent, et le serpent dévore la grenouille.
Le jeu se propagea au Japon au cours de la période Edo (1603–1868) sous le nom de "sansukumi-ken" (三竦みけん), un terme désignant tout jeu à trois gestes formant un cycle. La variante la plus populaire, le "jan-ken" (じゃんけん), adopta les signes que nous connaissons aujourd'hui : pierre (gū), ciseaux (choki) et papier (pā). Le jan-ken devint un élément fondamental de la culture japonaise, utilisé non seulement comme jeu d'enfants mais aussi pour régler des décisions du quotidien. Le cri "jan-ken-pon !" qui accompagne le lancer est encore aujourd'hui reconnu dans le monde entier.
Le jeu arriva en Europe à la fin du XIXe siècle, introduit par les échanges commerciaux avec le Japon après l'ère Meiji (1868). La première mention écrite en anglais date de 1924, dans un article du Times de Londres qui décrit les règles sous le nom de "zhot". En France, le jeu se popularisa dans les cours d'école après la Seconde Guerre mondiale, avec la comptine "pierre-papier-ciseaux, un-deux-trois !". L'Amérique du Nord l'adopta sous le nom de "Roshambo" — un terme dont l'étymologie reste débattue, certains l'attribuant au comte de Rochambeau, héros de la guerre d'Indépendance américaine.
Loin d'être un jeu purement aléatoire, pierre-papier-ciseaux a fait l'objet d'études scientifiques sérieuses. En 2014, une équipe de l'Université de Zhejiang dirigée par Zhijian Wang a analysé 360 parties jouées par 72 participants et découvert un schéma comportemental récurrent : les joueurs gagnants ont tendance à répéter leur geste, tandis que les perdants changent en suivant l'ordre cyclique pierre → papier → ciseaux. Cette stratégie inconsciente, baptisée "win-stay, lose-shift", contredit l'idée d'un jeu purement hasardeux et ouvre la porte à des stratégies d'exploitation.
En théorie des jeux, pierre-papier-ciseaux est un exemple classique de jeu à somme nulle sans équilibre de Nash en stratégies pures. L'unique équilibre de Nash est la stratégie mixte : jouer chaque signe avec une probabilité de 1/3. John Nash lui-même, prix Nobel d'économie en 1994, a utilisé ce type de jeu pour illustrer ses travaux. Les chercheurs en intelligence artificielle s'en sont aussi emparés : en 2011, l'équipe de l'Université de Tokyo a créé un robot capable de gagner 100% du temps en utilisant une caméra haute vitesse qui détecte la forme de la main adverse en 1 milliseconde — soit avant que le geste humain ne soit complètement formé.
Pierre-papier-ciseaux s'est institutionnalisé de manière spectaculaire au XXIe siècle. La World RPS Society, fondée à Toronto en 2002, a organisé des championnats du monde annuels avec des prix allant jusqu'à 50 000 dollars. En 2005, un juge fédéral de Floride, le juge Gregory Presnell, a ordonné aux avocats des deux parties d'un procès de régler un différend procédural par une partie de pierre-papier-ciseaux, estimant que les deux camps se comportaient "comme des enfants de maternelle". La maison de ventes Christie's a utilisé le jeu en 2005 pour départager les enchères d'une collection impressionniste de 20 millions de dollars entre Sotheby's et elle-même — le président de Sotheby's joua papier, tandis que le responsable de Christie's, conseillé par la fille de 11 ans d'un de ses clients, choisit ciseaux et remporta le contrat.