沈千运出生寒门，自幼聪慧，发愤苦读，想跳出龙门。天宝（742-755）多次到京城参加考试，但屡考不中。沈千运性行端直，当时又值权臣当道,朝事日非,仕进无门，年近五十却没混上一官半职，遂决意学许由归隐。他在《汝中言怀》诗自述一生困顿穷迫及失意怨怅心境：“圣朝优贤良，草泽无遗族。人生各有命，在余胡不淑。一生但区区，五十无寸禄。衰落当捐弃，贫贱招谤讟。壮年失宜尽，老大无筋力。始觉前计非，将贻后生福。童儿新学稼，少女未能织。顾此烦知己，终日求衣食。”他隐居汝州北山之后，不少诗友去探望，不明白他隐居的原因，想帮他走仕途。他说：“衡门之下，可以栖迟。有薄田园，儿稼女织，偃仰今古，自足此生。谁能作小吏，走风尘下乎。

沈千运和高适是好朋友，常有诗和。天宝九载(750)高适任封丘县尉，曾来专程造访，临别高有《赠别沈四逸士》诗：沈侯未可测，其况信浮沉。十载常独坐，几人知此心。乘舟蹈沧海，买剑投黄金。世务不足烦，有田西山岑。我来遇知己，遂得开清襟。何意阃阈间，沛然江海深。疾风扫秋树，濮上多鸣砧。耿耿尊酒前，联雁飞愁音。平生重离别，感激对孤琴。高适尊称没有官职的他为“侯”，足见对的尊敬。沈千运隐居汝北之后，曾看望高适，并将诗作《山中作》送给高适：栖隐非别事，所愿离风尘。不辞城邑游，礼乐拘束人。迩来归山林，庶事皆吾身。何者为形骸，谁是智与仁。寂寞了闲事，而后知天真。咳唾矜崇华，迂俯相屈伸。如何巢与由，天子不知臣。离别时高适赋《还山吟》赠行曰：“还山吟，天高日暮寒山深。送君还山识君心，人生老大须恣意。看君解作一生事，山间偃仰无不至。石泉淙淙若风雨，桂花松子常满地。卖药囊中应有钱，还山服药又长年。白云劝尽杯中物，明月相随何处眠。眠时忆同醒时意，梦魂可以相周旋。”对他的隐居表示理解和支持。

《唐才子传》卷二这样评价沈千运的诗：工旧体诗，气格高古，当时士流皆敬慕之。沈作诗反对华艳时风，追求质朴自然，气格高古，在他周围聚集了王季友、于逖、孟去卿、张彪、赵征明、元季川等志同道合的诗友，形成了一个学派。乾元年间，元结将这七人的诗编成《箧中集》，沈千运在这七人之首。元结认为当世文风“拘限声病，喜尚形似”，“以流易为辞”，“丧于雅正”,而沈千运能“独挺于流俗之中,强攘于已溺之后，穷老不惑，五十余年”大加推崇。明代胡震亨谓沈千运诗“刊落文言，泠然独写真意”(《唐音癸签》)，指明了他不事声律彩藻、惟写真情实感的作风。

至德二年（757），喜欢诗词的李亨继位不久，就派人带着礼品来到汝州请他去京为官，沈却死在汝北山居的家中。