1934年11月20日，沈龙朱出生于北京。受父亲和四姨充和的影响，他自幼喜欢画画，高中时一度想跟表哥黄永玉学画，打算报考美院。后响应党的号召，欲以科技报国，改学工科，就读于
北京工业大学(现北京工业大学)。
1958年，沈龙朱被划为“
右派”，那年他24岁，是北京工业学院的大四学生，被学校开除并转入校办机械厂。1979年初，“右派”问题获得纠正。后成为
高级工程师，曾任北京理工大学电子厂副厂长。
沈龙朱的父亲是中国现代作家、文物专家
沈从文，于1988年5月10日心脏病猝发逝世。沈龙朱在沈从文身边生活时间很长，参与《
沈从文全集》编辑工作。
沈龙朱的母亲是现代作家
张兆和，曾担任《人民文学》编辑，于2003年2月16日在北京逝世。