沈云麓先天體弱多病，幼時耳目發(fā)育不全，幾近夭殤。1905年發(fā)蒙，進(jìn)私塾讀四書，強(qiáng)記硬背，收獲甚微。1909年轉(zhuǎn)縣城一公立小學(xué)堂，始接受新學(xué)，國文之外有算術(shù)、地理、圖畫、手工、體操等課程。1913年考入本縣初級圖畫學(xué)校，習(xí)作畫之基礎(chǔ)知識。1915年得本縣公費(fèi)派送，考取長沙蠶業(yè)學(xué)校，不久轉(zhuǎn)至學(xué)宮街私立日新圖畫美術(shù)學(xué)校，編入木炭畫像寫真科。旋因湘局事變且資助其學(xué)畫的舅父離職北上而輟學(xué)返家。沈所學(xué)之木炭畫，在當(dāng)時尚為新鮮事物，乃在本縣以作畫營生，求者絡(luò)繹不絕。此后挾技游歷于附近麻陽、芷江、懷化、洪江、沅陵一帶，做漂泊江湖的生意客。

1919年母親得知父親流落塞外，乃積資交沈離家尋父。沈云麓千里走單騎，沿途作畫賺取費(fèi)用，終在承德與其父相見，磋商后決定一同暫留北方。其父任職于熱河煙酒局取薪，沈則作畫以貼補(bǔ)家用，幾年間技藝日增。1923年父子一道返湘，其父投入部隊做軍醫(yī)，而沈仍無固定職業(yè)，故在湘盤桓數(shù)月后，為求生計復(fù)出關(guān)東，以賣畫為業(yè)，兼收學(xué)生教授繪畫，差堪糊口。次年郭松齡事件爆發(fā)，錦州百業(yè)凋敝，乃輾轉(zhuǎn)義縣、遼陽，于1926年秋到北京。時二弟沈從文在香山慈幼園圖書館做事，遂經(jīng)其介紹結(jié)識多位文藝界同仁，是年冬與胡也頻結(jié)伴赴鄂。時值北伐，北洋軍閥爭相由鄂入川，局勢混亂，沈旅居宜昌年余，事業(yè)無甚起色，無奈返鄉(xiāng)。

此后多年，沈云麓在家侍奉父母，以作畫為業(yè)。1934年攜妻隨三弟沈荃到沅陵。沈荃憐兄多病且耳目不靈，乃邀同住并由其照顧負(fù)擔(dān)。此后十余年，沈云麓夫婦蟄居沈荃家中，不問政事，僅在家中作畫并操持家務(wù)�？谷諔�(zhàn)爭全面爆發(fā)后，北京美術(shù)�？茖W(xué)校遷往沅陵，沈因志趣相投與各位教師有所來往。1942年姻親戴季韜任暫五師師長，沈憑關(guān)系掛名副官參議，僅取薪不服務(wù)，其間曾對共產(chǎn)黨員劉祖椿等有過資助。在鄉(xiāng)間沈亦熱心公益事業(yè)，主動出錢打井、修路、辦幼兒園，無償資助貧困學(xué)生上學(xué)，深受當(dāng)?shù)厝罕娰澴u(yù)。

新中國成立后，沈云麓經(jīng)劉祖椿、朱早觀介紹，被聘為湖南省文物保管委員會委員，1953年任湖南省人民政府參事室參事。