投身軍旅
沈德燮童年時代由於父親早死母親林氏迫於生計帶他回娘家———今福州市倉山區城門鎮林浦村居住。沈德燮自幼聰明過人，且體健活潑，很得鄰里長輩們的憐愛。
青年時期正值清朝末年，社會動盪不安，他卻趕上煙臺海軍學校第八屆駕駛班招生。通過關係，他由海軍宿將薩鎮冰介紹進入軍校學習。1913年7月畢業後又到北京南苑航空學校第二期學習飛行，並取得優異的成績，令校方及同學們刮目相看，旋即被保送到英國皇家空軍學院深造。數年後學成回國，沈德燮被派往上海籌建海軍部航空處，以海軍上校軍銜任該處處長兼上海虹橋機場場長，同時創辦航校，負責訓練和培養民國時期第一批海軍飛行員。為中國航空事業打下基礎並作出巨大貢獻。
1924年4月供職於北洋政府航空署第二航空隊，不久便出任保定中央航空教練所所長（後改為國立保定航空學校校長）。
1925年1月任國民第三軍航空司令。
1925年12月6日與王纘緒、徐永昌、龐炳勛、耿金錫、顧占魁、胡德輔等人同批被北洋政府授為陸軍少將。
1927年南下轉投國民革命軍。
1930年4月1日任國民政府海軍部航空處處長。
1932年春出任空軍第八隊隊長。
1933年7月17日任國民政府軍政部航空署軍務處處長，航空署上海航空工廠廠長。該廠仿製成功法國高德隆－59教練機，取名“成功第一號”，性能達到原型機水平，由沈試飛。
1932年任航空委員會技術廳廳長，1934年5月任航空委員會參謀處處長。
1935年9月4日沈德燮 與黃秉衡、陳慶雲、曹寶清、毛邦初一起被敘任空軍上校。
沈德燮有一手高超的飛行技術，在飛機發生故障的危急情況下，他都能鎮定自若，採取緊急有效的措施，多次化險為夷，從無發生意外，創下中國早期航空史上的奇蹟，深受上司的信賴和同行的好評。1936年西安事變發生後，蔣介石的美國顧問端納及宋美齡、宋子文先後從南京飛往西安，其座機的駕駛員就是沈德燮。
1937年1月1日獲頒五等雲麾勳章。抗日戰爭爆發後出任第一戰區空軍司令，後遷蘭州，負責接收蘇聯飛機。1939年1月出任航空委員會訓練總監。1940年5月25日晉升空軍少將。1941年3月26日接任任航空委員會副主任，駐美空軍代表。1943年，中、美、英三國政府首腦在埃及首都開羅舉行會議，沈德燮作為中國空軍代表參加會議。1943年10月10日晉頒三等雲麾勳章，獲頒二等空軍復興榮譽勳章。1944年8月13日獲頒四等寶鼎勳章。
退役之後
抗戰勝利後，沈德燮離開軍界。1945年2月起任“中航”第十任總經理。同年10月10日獲頒勝利勳章，同年10月15－18日參加國際航空運輸協會在蒙特婁舉辦的第一屆年會。
1946年5月上旬，“中航”機航組華籍職工罷工3天，要求調整工資待遇，沈與之幾經談判方告平息。但其時法幣貶值甚速，機航組華籍職工再次與沈談判，雙方意見相左，職工於5月23日宣布自次日起實行罷工。沈態度強硬，並採取高壓措施制止罷工。7月2日罷工雖然結束，但員工心中不服。是年12月25日，“中航”兩架飛機同一天墜毀，引起社會極大關注。
1947年5月劉敬宜出任“中航”總經理，沈德燮受聘任“中航”高級顧問。1949年11月9日“兩航起義”後，當月15日中國國民黨交通部委任沈德燮為“中航”總經理，去香港辦理接管“中航”在港資產。1950年3月在港經營珠寶店一年有餘。後定居台灣。1983年在台灣病逝。
