沈充年轻时就已经喜欢读兵书，故此在同乡中甚有名望，以其为英雄豪杰。王敦亦因而任用沈充当自己的参军、龙骧将军。沈充又向王敦推荐了同郡同乡钱凤为王敦铠曹参军，二人知王敦有不臣之心，因而互相勾结。

永昌元年（322年），王敦上表讨伐刘隗，沈充招募响应，任大都督，统率东吴军事。又荐同郡钱凤，王敦以为铠曹参军，二人支持王敦反叛。

后来王敦造反，太宁二年（324年）以兄王含为元帅，合沈充、钱凤等率兵五万进攻建康，晋廷当时以五千户侯悬赏斩钱凤，以三千户侯悬赏斩沈充。王敦病死后，王含自江宁败后，退驻数里，遥促沈充会师，再图进攻。

明帝也恐沈充前来，特遣廷臣沈祯，往说沈充，许为司空，劝令投诚。充摇首道：“三司重任，我何敢当。古人谓币重言甘，实是诱我，今日正应此语。况丈夫共事，始终不移，若中道变心，便失信义，将来还有何人容我呢？”顺逆不明，自寻死路。遂举兵趋江宁。

宗正卿虞潭辞还会稽故里，至是独起义余姚，传檄讨沈充。明帝即授虞潭为会稽内史。前安东将军刘超，宣城内史锺雅，亦皆募兵举义，与沈充为敌。义兴人周蹇，杀死王敦所署太守刘芳，平西将军祖约，亦逐敦所署淮南太守任台，彼此俱效命朝廷，交口讨逆。沈充尚怙恶不悛，自率万余人，兼程北行，与王含合兵。

司马顾扬劝说沈充：“今欲举大事，偏被王师先扼咽喉，锋摧气沮，相持日久，必致祸败。今不若决破栅塘，引湖中水，灌入京邑，一面乘着水势，纵舟进攻，这便是不战屈人的上计。此计不行，或借我军初至的锐气，并合东西各军，十道并进，我众彼寡，所向必摧，尚不失为中计。若欲转祸为福。因败为成，诱召钱凤计事，设伏斩凤，携首出降，乃是今日的下计。”我谓下计，却是上计。沈充迟疑半晌，终不作答。顾扬料到沈充不能成事，遁归吴兴。 

兖州刺史刘遐，临淮太守苏峻，各率精兵万人，同来勤王。明帝连夜召见，慰劳有加，并出库帛分赐将士，众皆踊跃。沈充，钱凤，欲因北军初到，迎头进击，乃自竹格渚渡淮，直前攻扑。护军将军应詹，建威将军赵胤等，拒战失利，退至宣阳门。沈充与钱凤乘胜进逼，拔栅将战，不意刘遐苏峻，从东塘横击过来，把沈充，钱凤两军冲断，再加应詹赵胤，也来助战，杀得沈充，钱凤大败亏输，夺路飞奔，还逾淮水，人不及济，后面追兵大至。叛众纷纷投水，溺毙至三千人。刘遐尾追不舍，行至青溪，又奋击沈充一阵，充狼狈走脱。 

明帝本已出屯南皇堂，闻叛党尽走，乃还宫大赦，惟敦党不在赦例。申命庾亮督同苏峻等军，往追沈充。温峤督同刘遐等，往追王含钱凤。

沈充奔回吴兴，闻故吴内史张茂妻陆氏，招茂旧部，在途中守候沈充至，将执沈充脔割，为夫复仇。沈充不敢竟归，绕道奔窜，竟致失路，误入故将吴儒家。吴儒诱沈充入复壁中，因笑语沈充道：“我今日得三千户侯了。”沈充始知为儒所赚，乃流涕与语道：“汝能顾义活我，我必厚报，若为利杀我，我死必令汝灭族，不要后悔。”儒竟杀沈充，传首建康。

沈充子沈劲，例当坐诛，为乡人钱举所匿，幸得免死。后来沈劲灭掉吴氏一族，如沈充所言。 

沈充著有文集二卷，（《隋书经籍志》注）传于世。

沈充家室富裕，曾于孝元帝太兴年间在龙溪(今钟管乡西南)铸小五铢钱，史称“沈充五铢”，又称沈郎钱。又广蓄歌妓， 所作《前溪曲》7首，流传甚广。后前溪成为南朝习乐场所，到唐代尚有数百人学习。旧传江南歌妓，多出于此。

沈充是江南士族，曾经铸造一种小钱，叫作“沈郎钱”，又叫“沈充五铢”。