La necessità di dotare Lucca di un grande acquedotto per rifornire la città di acqua di buona qualità, risolvendo così i problemi di carattere igienico, fu avvertita e affrontata già agli inizi del Settecento. Da allora matematici e idraulici si confrontarono in una lunga discussione, elaborando vari progetti, che tuttavia non ebbero esito concreto. L'acquedotto fu realizzato soltanto nel secolo successivo dal regio architetto Lorenzo Nottolini, che prese in considerazione anche alcune precedenti ipotesi. I lavori iniziarono nel 1823 e, interrotti più volte, terminarono nel 1851. L'acqua era ricavata da alcune sorgenti del versante settentrionale del Monte Pisano e – scriveva Antonio Mazzarosa nella sua Guida di Lucca per gli illustri ospiti convenuti nella città per il V Congresso degli Scienziati Italiani – «passando per diversi strati di sassi e ghiaje, si depura prima, e poi limpida si versa per sedici bocche in una galleria sotto un torrente». Le opere di presa, realizzate tra il 1825 e il 1840, sono ancora oggi in gran parte visibili nel verde dell'area di rispetto dell'Acquedotto Monumentale di Guamo.

Il tempietto-cisterna di Guamo, costruito dal 1823 al 1825 in elegante stile neoclassico, raccoglieva l'acqua dalle fonti. All'interno presenta una vasca divisa in due parti. L'acqua veniva incanalata nel condotto che passava sopra la fila degli oltre 400 archi in mattoni e muratura per una lunghezza di circa 3.250 metri, la cui serie è oggi interrotta dall'autostrada A11, dalla quale tuttavia se ne coglie la spettacolare fuga.

L'acqua arrivava nel tempietto-cisterna di San Concordio, un grazioso edificio a pianta circolare in stile neoclassico. «L'acqua – continua Mazzarosa – dal condotto si versa qui in una gran tazza di marmo; da cui cade in due canali fatti di tubi grossissimi di ferro fuso, che forzata la portano in città sulla piazza di fianco al duomo dopo una lunghezza orizzontale di braccia 1290 [...]. È stato ingegnosamente provveduto agli effetti dell'allungare e accorciare del metallo per causa del caldo e del freddo, facendo che ogni tanto quei tubi sieno movibili, a fine di scansare le rotture di cui si hanno anche freschi esempj in altri acquidotti. I canali metallici sono situati in una galleria sotterranea». Il sistema idrico dell'acquedotto si completava in un insieme di fontane che arredavano il centro urbano.

Dal tempietto di San Concordio un suggestivo percorso pedonale consente di seguire il tragitto dell'acquedotto nella campagna lucchese.