顺治十四年（1657年）沈福宗生于江苏省江宁府（今南京），读
书后没有参加科举活动。他在结识当时在江南传教的比利时耶稣会士柏应理后，从其学习拉丁文。康熙二十年（1681年），柏应理奉召向罗马教廷陈述康熙皇帝对“仪礼问题”（Question des rites）的立场。离华之前，他约定与时年二十五岁的沈福宗和五十岁的吴历等中国人同往欧洲。吴历可能因体弱多病而未能成行。 [1]
欧洲之行
葡萄牙与罗马
沈福宗一行于1681年12月5日自澳门启航，途径南洋各国，横渡印度洋，再绕到非洲南端，于1682年在葡萄牙靠岸。他们先参观了柏应理的出生地梅赫伦并拜访了他的家人。后沈福宗在柏应理的安排下进入培养初级修士的神学学校——葡京里斯本初修院（Novitiatus）。他因为聪敏好学很好掌握了所学科目。而后沈福宗的老师为其取葡萄牙名Michel Alfonso，这个名字也从而成为沈福宗在英、法等国的代名。但是这个名字在不同的国家写法会有些偏差。
当其还在葡京学习时，柏应理先行至罗马述职，顺便请求教皇允许其可以用中文举行弥撒。罗马教皇在得知有中国人在欧后，表示想与之会见的意愿。于是沈福宗从里斯本起身前往罗马，并与柏应理一道将一批中国文献赠予罗马教皇英诺森十一世。这批书籍后被藏入梵蒂冈图书馆（Bibliotheca Apostolica Vaticana），这也是该馆拥有的早期汉籍藏本。其后，沈福宗留居罗马以为深造。 [2]
法国
1684年，沈福宗和柏应理应邀访问法国。9月15日，法国国王路易十四会见了沈福宗一行，沈福宗也将《大学》、《中庸》和《论语》的拉丁文译版赠给了路易十四，并请求在法国出版。沈福宗是历史上第一个会见法国国王的中国人。会面时，路易十四不时向沈福宗提问，沈福宗则对答如流，一时间沈福宗成了巴黎的焦点人物，法国人纷纷谈论他的衣着打扮和言谈举止。
9月26日，路易十四宴请沈福宗。宴会上，路易十四询问沈福宗如何使用中国餐具，于是沈福宗拾起桌上从中国进口的镶金象牙筷，当场展示了使用筷子的方法。当时法国正流行“中国风”（Chinoiserie），沈福宗的适时到来使其结识了一些法国贵族、政府要员和社会名流。当晚，沈福宗亦表演了汉字书法。路易十四对汉字的深奥感慨颇深，不久巴黎即有报道称“中文大约有八千多字，同一音有不同的声调，而同一音又有数十种不同意思，需要学习三寸年才能熟练使用，由此可见中国人记忆力之强和想像力之丰富”。沈福宗还将孔子、康熙皇帝等人的画像展示给了法国君臣，加深法国人对这些栩栩如生的中国著名人物的印象。为了表示对中国客人的敬意，路易十四命令打开新建成的凡尔赛宫花园中的所有喷泉，让沈福宗尽情欣赏。
据描述，他和柏应理还参加了一次王宫宴会。沈福宗身着青丝蓝缎纹龙织锦。他们一行还参观了圣路易王宫（Maison royale de Saint-Louis），并在那展出了中国丝画艺术。
在沈福宗访法期间，巴黎学者除了作出文字报道以外，还绘制了沈福宗的肖像画。此画现藏于巴黎国家图书馆的版画部，藏品编号OE48，画像作家应是9月26日宴会上的法国宫廷画家。 [3]
英国
访法结束后，沈福宗于1685年应邀出访英国，在伦敦与英国国王詹姆斯二世会面。这是有记录以来第一次中国人来到英国。詹姆斯二世年轻时就对中国历史文物感兴趣，还是王储时就观看中国戏剧、阅读中国书籍。在与沈福宗会面之后，詹姆斯二世邀请他出席宫廷宴会，并让英国宫廷画师克内勒爵士（Sir Godfrey Kneller）为沈画像，并将画挂于其国王卧室。
沈福宗在牛津（一说在宫廷宴会上）遇见了汤姆斯·海德（Thomas Hyde），二者共同探讨了中国历史、哲学和语言等问题，沈福宗还教了海德一些中文。他们之间应该是用拉丁语交流的。
沈福宗还能对博德利图书馆的中国书籍一一分类，同时描述它们的内容，这都是当时期没人能够做到的事情。此外，他还向图书馆人员展示了如何翻阅中文书籍。 [4]
詹姆斯二世希望他能在英国旅行期间帮助编撰牛津大学图书馆中文书籍目录，沈福宗接受了这项任务。
在牛津大学图书馆，沈福宗认识了图书馆负责人、英国东方学家托马斯·海德，他们两人曾多次进行研讨，沈福宗回答了海德诸多有关中国的学术问题。为了表示尊敬，沈福宗称海德为“德老爷”，海德则呼沈福宗为“最尊敬的朋友”。现今保存于大英图书馆的沈福宗与海德之间来往书信和谈话记录显示，海德曾告诉沈福宗，他想创建一种全欧洲都可以使用的汉字注音体系，沈福宗将中国的辞书《海篇》和《字汇》介绍于他，不仅如此，他们之间的交流连中国象棋和围棋的下法以及两种中国游戏“升官图”和“杨六四捍”的游戏规则（这两种游戏在今天的中国已几乎绝迹）也均有涉及。后来海德出版的一些著作，如《中国度量衡考》和《东方游艺》，可谓是中西方文化交流的成果。 [5]
染病去世
在英国居住了两年之后，沈福宗回到法国与柏应理重聚，然后又一起在比利时居住了一段时间，最后从比利时前往荷兰，等待商船返回中国。
1692年，沈、柏二人搭载荷兰商船启程返华，沿大西洋南下至非洲西海岸时，沈福宗突然染病，于9月2日在非洲东南葡属东非（今莫桑比克）附近去世，享年三十六岁。 [6]
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