沈家是江南氏族大户，祖父沈林子为刘宋权臣，父亲沈璞。却说太子刘劭弑文帝即位。孝武帝刘骏起兵杀了刘劭。孝武帝之叔刘义宣和他争夺皇位，兵败被杀。当时沈璞任淮南太守，因服从刘劭，迎驾来迟被杀。
为避祸，沈约自小在母亲的带领下东躲西藏，流落他乡。他笃志勤学，母亲害怕他劳累成疾，常减少灯油，熄灭灯火，让他早睡，他就白天读书，夜间默诵，终究博通典籍，写得一手好文章。
他先是在刘宋为官，在别人幕府中任职，受到赏识。后来担任尚书度支郎。后在齐任著作郎，担任太子萧长懋的太子家令（即总管），非常受信任，后任黄门侍郎。他参加了竟陵王萧子良的幕府，为“竟陵八友”之首。后做了宁朔将军，东阳太守。齐明帝时进号辅国将军。后因母丧解职。
沈约积极协助梁武帝萧衍夺取地位，梁武帝的继位诏书就是他撰写的。同时，他还向梁武帝暗示杀掉禅让的皇帝萧宝融。表面上他为人艰苦朴素，但是内心里他是醉心于功名的，加官时他总是谦让，但最终还是接受了。梁武帝虽让他作了中书令，但是，并不让他参与军机要务。他任宰辅之时，没有推荐什么人才，只是唯唯诺诺而已。
沈约想做三公，梁武帝不同意，他想调任外职，也不被允许。当时，张稷是沈约的亲家，梁武帝对他心怀不满，有次，梁武帝又对沈约抱怨。沈约说，过去的事情了就算了吧。梁武帝认为他庇护亲家，非常生气，认为他不是忠臣。武帝转身离去，沈约竟不知。恍惚中没坐到床上，跌伤了骨头。病中梦见齐和帝（萧宝融）用利剑割他的舌头。于是他写了赤书向上天祷告，说禅让不是他的注意，梁武帝知道了。
这以前，豫州向皇帝进献栗子，直径有一寸半，两人相约把有关栗子的典故都写下来。结果沈约比梁武帝少了三条。沈约出来后说，皇上为人逞强好胜，要不让他三条他就会含羞而死。梁武帝认为他对自己不尊重，加上此前的祷告事件，就不断派使者前去谴责。沈约忧惧而死，终年73岁。
沈约与周颙等创四声八病之说，要求以平、上、去、入四声相互调节的方法应用于诗文，避免八病，这为当时韵文的创作开辟了新境界。其诗与王融诸人的诗皆注重声律、对仗，时号“永明体”，奠定了近体诗的基础。沈约曾撰《宋书》《晋书》《齐纪》《高祖纪》，今除《宋书》外，多亡逸。下面录一首沈约的诗。
夜夜曲
南朝·沈约
河汉纵且横， 北斗横复直。
星汉空如此， 宁知心有忆？
孤灯暧不明， 寒机晓犹织。
零泪向谁道， 鸡鸣徒叹息。
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