沐晟,字景茂,是黔宁王沐英的次子。沐晟少年时代就面容凝重,少言寡笑,非常喜好读书,明太祖朱元璋非常喜欢他。后来官任后军左都督。
建文元年(1399年)承袭其父的爵位。等到他就镇云南的时候,叛蛮刀干孟再次叛乱,明惠帝朱允炆遂拜何福为征虏将军。何福继而攻破敌寨并擒拿刀干孟,招降敌军七万余人。当时诸蛮分割占据他的属地,沐晟一一讨平他们。把他镇守的地方分为三府二州五长官司,又在怒江以西设置屯卫千户所来戍守这里,麓川地区才安定下来。
起初,岷王朱楩被分封到云南,岷王在云南多有不法之事,建文元年(1399年)六月,建文帝即位之后将他削藩囚禁。
建文四年(1402年),燕王朱棣即位,释放岷王归籓,岷王回到与云南之后更加的肆无忌惮,沐晟在一定程度上牵制岷王的作为。岷王非常生气,向明成祖朱棣上书进谗说沐晟的坏话。明成祖为之训诫沐晟,并赐书给岷王,称沐晟的父亲有大功于朝廷,不要开罪与他。
永乐三年(1405年),八百大甸进犯明朝边境,断绝了贡使,沐晟在车里、木邦讨定了八百大甸。
永乐四年(1406年),明朝大加发兵征讨交趾,拜沐晟为征夷左副将军,与大将军张辅走异道从云南进入交趾。所以由蒙自取道在野地披荆斩棘打通道路,夺取了猛烈、掤华等诸关隘。舟船在夜里出了洮水,渡过富良江,与张辅的军队会师。双方共破交趾很多城池,直捣其东西二都,生擒了伪王黎季犛。回朝之后,沐晟论功被封为黔国公,岁禄三千石,赠与世系的铁券。
之后交趾的简定复叛,明成祖命沐晟佩征夷将军之印率军征讨,双方在厥江大战,沐晟战败。张辅再率领军队与沐晟合讨交趾,生擒了简定送到京师。之后张辅回到京师,留沐晟继续搜捕陈季扩,沐晟多次战役都不能攻下。张辅再次率军出师与沐晟会合,一直追击到占城,擒获了陈季扩,之后才班师回朝,沐晟也受到了明成祖的赏赐。永乐十七年(1419年),富州的蛮族叛乱,沐晟率领军队前去围剿,还没等进攻,派人前去晓以大义,竟然令他们投降了。
明仁宗朱高炽即位之后,沐晟加太傅,并且为他铸征南将军之印。之后沐氏继而镇守的,都赠与这方宝印。
宣德元年(1426年),交趾的黎利的势力又开始发展起来,明廷下诏沐晟和安远侯柳升一起进讨交趾。之后柳升战败而死,沐晟也随之退兵。群臣都弹劾沐晟,明宣宗收回了他的宝印以示惩戒。
正统三年(1438年),麓川思任发发动叛乱。沐晟抵达金齿,与他的弟弟沐昂以及都督方政会师。方政为前锋,击破了贼兵沿江的诸寨,明军逐北至高黎共山下,再次击破了叛军。
正统四年(1439年)再次攻破其旧寨。方政中了埋伏而死,明军被击败。沐晟也退军,逐渐因恐惧而发病,到了楚雄之后逝世。明廷赠他为定远王,谥号忠敬。