沈应时，字存中，城内北转河沿人，为明沈廷扬十世孙。沈6岁丧父，无伯叔兄弟，家境清寒，由母亲抚养成人。

    清末内政不修，外患频仍。沈以为“非学陆军，毋以储为国家有用之才”，遂考入江苏陆军小学。辛亥革命后学校停办，沈回沪，先后入南洋公学、龙门师范就读。毕业后，一度任教于本县贫民学校。沈系同盟会会员。袁世凯专权后，他联络革命党人，共谋讨袁大计，失败后沈革命热忱未减，决心投身军界。先求学于湖北陆军第二预备学校，后入保定陆军军官学校。1919年，于第六期炮科毕业后，派赴信阳见习，在吴光新部下任军械课员。沈常叹壮志难酬，乃弃职到南洋新加坡任教授。孑身飘零异域，历尽坎坷。次年回粤，投许崇智部任参谋，随军援桂。孙中山驻节桂林时，委沈兼任教导团中校教官。在讨伐陈炯明、战李厚基等战役中任炮兵营长。1924年，孙中山筹办黄埔军校，沈与王柏龄、李济深等人任筹备委员。黄埔军校成立后，沈历任总队长、教官，教导团营、团长等职，两次东征，皆为前驱。淡水一役，沈率奋勇队与洪兆麟主力肉搏，负伤。横江之战，沈以一个团的兵力与林虎部主力血战，以寡敌众，以弱胜强使林部陷于困境。惠州战役，讨伐杨(希闵)、刘(震寰)，平定熊克武叛军，沈皆担当重任。因战功卓著，由第二团团长升任第三师副师长。不久，由于母病重，沈告假回家，突然染疾不起，于1926年3月13日逝世，时年32岁。

    沈应时去世后，周恩来亲赠挽联：“粤局初平回思两度东征君称健将，国家多难待看群麾北伐我亦前驱”。