沈光的父亲沈君道，是
南陈吏部侍郎。
开皇九年（589年），隋朝灭南陈后，沈君道移居
长安（今陕西省西安市）。隋文帝
杨坚的太子
杨勇引荐他担任学士。后来沈君道担任汉王
杨谅的
府掾。
仁寿四年（604年），因杨谅谋反失败，沈君道受到牵连被除名为民。沈光小时就骁勇快捷，善于马术，为天下之最。沈光有书记的才能，善于言辞，常常想着建立功名，不拘小节。沈光家中非常贫穷，他的父亲和兄长都以替人抄书为业。只有沈光放荡不羁，结交豪侠之人，为京师（
长安）中的浪荡子弟所拥戴和依附。很多人都曾送给他财物，沈光因此能够赡养父母，时常有美食和华丽的服饰，不至于穷困潦倒。
隋
大业年间（605年—618年），隋炀帝
杨广征召天下骁勇善战之人讨伐
高句丽，沈光也报名参加。沈光要去杨广所在的地方朝见，一百多人骑马送他到
灞上。沈光洒酒于地立下誓言说：“这次出征，如果不能建立功名，我就死在高丽，不再与各位相见。”沈光跟随杨广攻打辽东时，用
冲梯攻击城池，冲梯长达十五丈，沈光爬至顶端，在城墙边与敌人交战，短兵相接，杀死十几个人。敌兵将他打落城墙，还没有掉到地上，正好碰到冲梯上垂下的绳索，沈光抓住绳索又爬了上去。杨广看到后，对他的豪壮感到惊异，并召他前来朝见，见面之后对他非常喜欢。当天就任命他为
朝请大夫，赏赐宝刀、良马，经常把他带在身边，关系逐渐亲密。没过多久，隋炀帝让沈光担任折冲郎将，封赏很丰厚。隋炀帝常常把正在吃的食物和身上穿的衣服赏赐给他，同僚中没有人能与他相比。
沈光认为自己深沐皇恩，总想着竭尽臣节。
义宁二年（618年），右屯卫将军
宇文化及在江都发动兵变，杀隋炀帝。沈光于是暗中收罗义勇之士，准备为隋炀帝报仇。先前，隋炀帝宠爱官奴，把他们命名为
给使。宇文化及认为沈光骁勇，准备任用他，命令他统领给使，驻扎在宫内。当时
麦孟才、
钱杰等人图谋铲除宇文化及，便对沈光说：“我们都深受国恩，不能为社稷而死，这是古人引以为耻的。现在又低头侍奉仇敌，受他的驱使，颜面无存，活着又有什么意义？我们一定要杀掉他，死而无憾。你是义士，能跟我们一起吗？”沈光泪湿衣襟，说：“这都寄望于将军（麦孟才）。我统领给使数百人，都受先帝恩遇，如今身在宇文化及内营。以此来复仇，如同老鹰抓小鸡。万世之功，在此一举，希望将军努力而行。”
麦孟才担任将军，统领江淮士兵数千人，准备在军营将要出发时袭击宇文化及。沈光因说漏嘴，遭到陈谦的告发。宇文化及大惊失色地说：“麦孟才是
麦铁杖的儿子，还有沈光，都是勇不可当的人，必须避其锋芒。”于是连夜与腹心之人逃出营外，留下人来告诉
司马德戡等人，派遣统领兵马，逮捕麦孟才。沈光听到营内喧哗，知道事情败露，来不及披甲，就袭击宇文化及的营帐，空无所获。正碰上舍人
元敏，斥责之后便把他杀了。遇上司马德戡的士兵冲入，四面围合。沈光大喊突围，给使一起奋力，斩首几十人，敌军纷纷败逃。司马德戡又派遣骑兵，拿着弓箭，从侧面射击。沈光身上没有甲胄，于是阵亡。麾下几百人都战死，没有一人投降。沈光死时年仅二十八岁。壮士听说后，没有不为他流泪的。
沈光在军事上有所成就。在
大业年间（605年—618年）隋征高句丽的战争中，他骁勇善战，被杨广赞赏。
义宁二年（618年），隋炀帝杨广在江都被部将宇文化及所杀，沈光与麦铁杖子、孟才等策划杀宇文化及以报国恩。孟才任将军，领江淮一带兵卒数千人，沈光在营内接应。不料事泄，四面被围，沈光身无甲胄，被乱箭射死，麾下数百人皆战死。
李延寿等《
北史》：“孟才、钱杰、沈光等感怀恩旧，临难亡身，虽功无所成，其志有可称矣。”
魏徵等《
隋书》：“光少骁捷，善戏马，为天下之最。略综书记，微有词藻，常慕立功名，不拘小节。”
叶适《
习学纪言》：“隋名将，自韩、贺、杨、史，外如崔仲方、于仲文、段文振等，亦足备驱使。及再伐辽，至于亡国杀身，而麦铁杖、杨义臣、陈稜、沈光之流，犹有可述。葢乘分裂并吞之后，隋虽统一，而天下未尝无变，其多将材，固应如此也。”
当初兴建禅定寺的时候，寺中有高达十余丈的幡竿，正好碰上绳索断裂，没有能够接上，寺中的僧人都很着急。沈光看见后，就对僧人们说：“把绳索拿来，我能接上。”僧人们感到惊喜，就把绳索拿来给他。沈光用口衔着绳索，一步步攀爬而上，直到竿顶。把绳索系上之后，就手脚放开，腾空而下，用手掌拒地，倒行几十步。围观的人都感到惊喜，赞叹不已，当时的人称他为“
肉飞仙”。