少年袭爵

沐绍勋生于明孝宗弘治十七年（1504年）。他的六世祖为明初开国功臣、黔宁王沐英；五世祖沐昂，为沐英第三子，在明英宗时官拜左都督，死后追赠定边伯；高祖父沐僖，袭任南京锦衣卫副千户；曾祖父沐瓒，在天顺二年至成化二年十二月间（1459年－1467年2月）以右军都督同知佩征南将军印，代镇云南七年；祖父沐诚，在沐瓒死后以锦衣卫都指挥使、右参将代其父镇金齿；父亲沐昆，十六岁时袭封黔国公，在镇二十二年，屡平诸蛮叛乱。

正德十四年（1519年），年仅三十八岁的沐昆去世。

正德十六年（1521年）二月，十八岁的沐绍勋袭封黔国公爵位，佩征南将军印绶，充任镇守云南总兵官。

嘉靖元年（1522年），沐绍勋与云南巡抚罗玉联名上书，请求设置永昌府。

嘉靖二年（1523年）三月，明世宗命沐绍勋提督屯田。

讨定滇乱

嘉靖六年（1527年），寻甸府土司安铨发动叛乱，都御史傅习率军进讨，以战败告终。此时，武定军民府土酋凤朝文也举兵反叛，与安铨联军攻扰云南，滇南大乱。世宗闻讯，派兵部尚书伍文定统军南征。

伍文定尚未抵达，而沐绍勋已于嘉靖七年（1528年）督率各军出击。他在战前，先授予一批准备袭封土官的青年冠带，允诺在平叛后将替他们向朝廷奏请官爵。众人闻讯，士气大振，于二月初十奋战而前，大破叛军，“击斩强贼十馀人”。五月，沐绍勋奏捷京师，世宗降敕奖谕，命他与伍文定剿抚叛军。

凤朝文逃回武定府。此前，他欺骗府中军民称武定土知府凤诏母子已被明廷杀死，朝廷下令将要剿灭武定军民，众人才跟随其起兵叛乱。至此，凤诏母子率军返回武定府，军民大惊而降。凤朝文无计可施，渡普渡河溃逃，准备前往四川东川府（治今云南会泽），途中于汤郎箐被追兵斩杀。安铨撤回寻甸，兵势仍盛，构筑数十道营栅，企图阻挡明军进攻，沐绍勋分兵夹击，攻破其防线。安铨继续逃往东川府，不知凤朝文死讯，准备先入芒部，被东川土知府禄庆擒获。云南之乱至此全部平定。此役，明军先后擒获叛军一千余人，斩得首级二千九百余级，俘获叛军男女一千二百余人，又招降二万余人，夺取器械、牛羊颇多。

捷报传至京师，世宗加授沐绍勋为太子太傅，增加他的岁禄五十石。

讽喻诸酋

当时，西南三宣六慰中的老挝、木邦、孟养、缅甸、孟密等国互相仇杀，师宗州（治今云南师宗）、纳楼茶甸长官司（治今云南建水南官厅）、思陀甸长官司（治今云南红河西南）、八寨长官司（治今云南马关西八寨）等尽皆内乱，历时已久。沐绍勋会同云南巡抚欧阳重等，派遣使者遍访诸蛮，以武定、寻甸破灭之例警示，诸蛮慑伏，纷纷表示愿意归还侵占的土地；木邦宣慰使罕烈、孟养宣慰司的思伦都愿意遣使进贡方物；陇川（麓川）宣慰司的多鲸也同意把宣慰使职还给侄儿多参。南中大乱于是全部平息。

嘉靖七年（1528年）十月，沐绍勋等奏言西南处置事宜等奏言：

允许木邦、孟养两处宣慰司进贡赎罪，并告诫孟养不许侵扰缅甸、木邦不得党助多鲸争夺陇川的官职。奖赏抵御强敌的孟养土司思真；允许缅甸土司莽启岁袭封祖上官职；令陇川的多参、孟定的罕忽各自返回本境，招抚百姓；将各宣慰司争议多年的莫猛母等地交由孟密管辖，每年向朝廷上缴差银一千两；割孟乃等七处归属木邦的罕烈。以均分其地，平息纷争。

世宗下诏，同意按照沐绍勋的建议施行。

嘉靖十年（1531年）四月，云南阿迷州蒙自县的土官才古等人叛乱，云南守臣出兵将其讨平，擒斩叛军九百四十余人，俘获九百六十余人，缴获牛马、器仗颇多，降抚三千四百六十余人。沐绍勋在此役中居中调度有功，获赐银丝等物。

云南永宁府土司阿和与四川盐井卫土司刺马仁争夺村寨。丽江军民府土知府木公是阿和的姻亲，于是起兵帮助阿和对抗刺马仁，双方仇杀数年，四川、云南屡经会勘，都未能解决争议。嘉靖十四年（1535年）七月，沐绍勋会同云南、四川两省巡抚胡训、潘鉴及巡按董珊、邹尧臣等各自督官调查、商议，最终平息了这场纷争。事后，沐绍勋上奏，请求世宗申明旧制，不许土司相互仇杀。世宗允准，并对沐绍勋加以赏赐。

英年早逝

嘉靖十五年（1536年）十一月，世宗敕令沐绍勋及两广总兵官柳珣整备军队、调度钱粮，准备征讨越南莫朝。十一月二十三日（1536年12月6日），沐绍勋逝世，共袭位十五年，年仅三十三岁。世宗闻讣讯，依例赐祭葬。

嘉靖十七年（1538年）四月，世宗下诏，追赠沐绍勋为特进光禄大夫、右柱国、太师，赐谥号“敏靖”（明《谥法》称：应事有功曰敏，宽乐令终曰靖）。