沈法兴，湖州武康（今浙江德清县）人。父亲
沈恪，是南北朝时期
陈朝官吏，官至
特进、广州
刺史。沈法兴在隋朝
大业（605年—618年）末年，担任
吴兴（今浙江湖州）郡守。当时，东阳贼寇首领楼世干举兵反叛朝廷，攻略郡城，隋炀帝
杨广下诏命令沈法兴与太仆丞元祐一同讨伐楼世干。
义宁二年（618年），
宇文化及在
江都（今江苏扬州）煽动兵变，弑杀隋炀帝。沈法兴自认为世居南方，家族世代都是郡中有声望的大姓，同姓宗族就有几千家，被远近所归向顺服，便与元祐的部将孙士汉、陈果仁（一作
陈杲仁）擒住元祐，以诛讨宇文化及为名起兵。三月，沈法兴从东阳出发，边行军边收集兵马，往江都趋进，攻下
余杭郡（今浙江
余杭区），待进发到
乌程（今浙江湖州）时，已拥有六万精兵。
毗陵（今江苏常州）通守路道德领兵抵御沈法兴，沈法兴与他约定连兵，借
会盟之机袭杀路道德，进据毗陵城。当时
齐郡贼寇首领乐伯通占据丹阳（今江苏丹阳），为宇文化及守卫该城，沈法兴派遣陈果仁攻陷丹阳。沈法兴又攻陷余杭和毗陵，于是占据了长江以南十几个郡，自称江南道总管，承制设置百官。
武德元年（618年）八月，沈法兴听闻越王
杨侗即位，沈法兴便上书杨侗，自称
大司马、
录尚书事、天门公，承圣旨设置百官，任命陈果仁为司徒，孙士汉为司空，蒋元超为
尚书左仆射，殷芊为
尚书左丞，徐令言为
尚书右丞，刘子翼为选部侍郎，李百药为府掾。
武德二年（619年）八月，沈法兴攻克毗陵后，认为江、淮以南只须自己发令调遣即可平定，于是自称
梁王，建都
毗陵，建年号为延康，设置百官。沈法兴性情残忍，崇尚严刑，将士稍有过错，就立即斩首，他的部下因此产生叛离怨恨之情。
当时，
杜伏威占据历阳，
陈棱占据江都，李子通占据海陵，都手握重兵，均有窥伺江南的意图。沈法兴三面受敌，军队屡次战败。
不久，陈棱在江都被李子通围困，陈棱困迫危急，送人质到沈法兴和杜伏威处请求出兵援助。沈法兴让儿子沈纶带领几万军队与杜伏威一同救援陈棱，杜伏威驻扎在清流，沈纶驻扎在扬子，相隔数十里。李子通的纳言毛文深献计，召募江南人伪装成沈纶的士兵，夜晚袭击杜伏威军营，杜伏威很气愤，也派兵袭击沈纶。二人因此相互猜疑，谁也不敢先进军。李子通得以用全力攻打江都，攻克江都城，乘势挥兵进攻沈纶，大败沈纶。
武德三年（620年），李子通渡过长江攻打沈法兴，夺取京口（今江苏镇江）。沈法兴派遣他的仆射蒋元超抵抗李子通，双方在庱亭交战，蒋元超兵败身亡。沈法兴恐惧，放弃毗陵，与左右数百人投奔吴郡。李子通在吴郡袭击沈法兴，大败沈法兴。沈法兴带领几百个亲随放弃吴郡城逃走，吴郡贼寇首领闻人遂安（复姓
闻人，名遂安）派手下将领叶孝辩迎接沈法兴。沈法兴在半路后悔，想杀了叶孝辩而奔赴会稽。叶孝辩发觉了沈法兴的意图，沈法兴处境很窘迫，于是投江而死。
刘昫《
旧唐书》：“沈法兴狂贼，梁师都凶人，皆至覆亡，殊无改悔。”
司马光《
资治通鉴》：“性残忍，专尚威刑，将士小有过，即斩之，由是其下离怨。”