初入官场
沈一贯是鄞县（今浙江宁波鄞州）人。隆庆二年（1568年）沈一贯38岁，科举考试中考中成为三甲进士136名，当选庶吉士，不久授予他检讨的官职。 [2] 明例在二甲36名后成为首辅的很少，但沈一贯做到了。
仕途不顺
万历二年（1574年），出任会试同考官，之后历任翰林院编修、日讲官兼经筵讲官。因关于忠孝的言论使张居正认为沈一贯在讽刺自己，长期被闲置不用。张居正死后改任左春坊左中允兼翰林院编修，历任侍读学士、右春坊右谕德、吏部左侍郎兼侍读学士，加太子宾客。
万历十二年（1584年），升作詹事府少詹事，兼翰林院侍读学士，教习庶吉士，为郭正域师。
平步青云
万历二十二年（1594年），皇帝重新任命沈一贯为南京礼部尚书，不久后又让他成为正史副总裁，协理詹事府，但沈一贯并未赴任。
万历二十三年（1595年），沈一贯以东阁大学士参与机务。
适逢王锡爵、赵志皋、张位同在内阁任职，正巧有旨意让他们推举阁臣。吏部官员推荐前首辅王家屏和沈一贯等七人给皇帝。皇帝恰巧刚刚对王家屏产生怒意，因此问责尚书陈有年。陈有年称病隐退。而沈一贯很长时间没有出仕，因此名声很好。正好阁臣又大力推荐荐他，因此下诏让沈一贯出任尚书兼东阁大学士，和陈于陛一同入阁处理军机大事，并让他和家人立即启程。
此时的沈一贯并不是首辅，首辅是赵志皋，志皋秉政十年，不植党，不怙权，稳重得大体，临下宽和，臣僚获得罪者，多尽力解救。但沈一贯为人阴险圆滑，手段强势，入阁当年就将公然顶撞他的著名言官袁可立寻端罢官，沈一贯与沈鲤不和，袁可立和沈鲤同为睢阳（今属河南商丘）人。“又因某御史触怒，辅臣（沈一贯）以他事怂上怒，将廷杖严谴。诸御史共诣辅臣，求其伸救。辅臣以圣意为解，公（袁可立）于末座笑呼之曰：“特相公不肯捄耳！”众皆愕眙。公夷然不屑，论益剀直。辅臣目之曰：“末座白皙者何人？” 知为公，思有以中，乃于十二月降三级调外任用。因吏部疏捄，于丙申（1596年）正月奉旨降杂职边方用。因辅臣疏捄，奉旨革职为民。”（董其昌《节寰袁公行状》）这里可以看出沈一贯看到吏部疏救袁可立反而被万历皇帝加罪“降杂职边方用”，于是沈一贯和万历皇帝上演了一场双簧，沈一贯最终以“辅臣疏捄”而激万历皇帝将袁可立“革职为民”。
万历二十九年（1601年）十一月，成为当朝首辅。
矿税之祸
万历朝中，苛捐杂税，尤以矿税为重。税吏趁机横征暴敛，民间怨声载道。
万历三十年（1602年）2月，万历帝突然染疾，急召首辅沈一贯和诸内阁大学士到启祥宫后殿西暖阁议事。万历帝说：“我已病重，在位已久，已没有什么憾事了。我将太子托付给你，要尽力辅佐。初设矿税矿监，实出不得已，因京城大殿未能完工。现工程可以叫停，矿监也可统统召回。释放囚禁很久的囚犯，因上书建言而获罪的诸位大臣都官复原职，并接受给事中和御史大夫的谏言。”万历帝言毕，沈一贯即恸哭，太后、太子、诸王群臣都哭了起来。沈一贯遂立马拟旨。当夜，群臣都在宫中通宵议拟。
第二天，万历帝身体有所恢复，却对昨日的决定深感后悔。便令太监急至内阁中，要追回谕旨，前后共计20余人次。并口谕：释放囚犯，听取直谏大臣的意见就像昨天所说的，但是矿税却不可以罢免。沈一贯并不想交出圣旨，但是中使甚至磕头都出了血，迫切要沈一贯交出圣旨。沈一贯无奈，只好交还。吏部尚书李戴、左都御史温纯第二天就把圣旨颁示天下开始实施，刑部尚书萧大亨则说刑狱的事情须要再向万历帝请示。没有几天，事情就发生了变化。太仆卿几天后奉万历帝谕旨，不再释放囚犯。
万历帝想要追回成命的时候，司礼太监田义曾据理力争，认为此圣旨不可交回，触怒万历帝。万历帝甚至气得抽剑要处决田义。田义仍持论不畏，此时正巧太监急匆匆从沈一贯处送回圣旨。几日后，田义遇到沈一贯即唾骂道：“相公你要是稍稍再坚持一会，矿税就能撤销，为何如此胆怯！”
自此以后，朝廷大臣再上书有关矿税之事，万历帝都不再听取。终万历一朝，矿税之弊不能除，积害很深。
楚太子案
万历三十一年（1603年），时任楚王府镇国将军的华勣派人上告，说华奎不是楚恭王的儿子，不应该继承楚王的位置。
据史料记载，隆庆五年（1571年），封藩于湖北武昌的楚恭王因病去世。楚王宫中有一位宫人胡氏，已经怀孕但尚未生产。不久后生下孪生子华奎和华壁。 [12] 但是有的人说楚王府的内官郭纶用楚王妃哥哥王如言的妾室尤金梅的儿子冒充华奎，用王妃的族人王玉子冒充华壁。仪宾汪若泉曾经试着上奏此事，但却被压下。而在万历八年（1580年），华奎继承了楚王的爵位，华壁受封为宣化王。楚王宗人华勣，并不畏惧楚王府的威慑。并且华勣的妻子是王如言的女儿，因此华勣对这件事知之甚详。
沈一贯因为得到了楚王的贵重的贿赂，因此下令让通政不要上奏这份奏章。一个月以后，反而先上陈了华奎弹劾华勣欺君罔上的四个罪名的奏疏。楚人郭正域一直都听说过这件事，因此请旨勘察这件事的真假再行定夺。郭正域把前任楚王的遗书上奏皇帝，皇帝并未听信，不久后朝臣讨论此事，沈一贯仍然包庇楚王，并唆使钱梦皋和杨应文弹劾郭正域，让他离职等候调查，华勣等人也都因此获罪。郭正域还未返家，“妖书案”就爆发了。
妖书谜案
申时行离职，沈鲤与沈一贯同入内阁。申时行虽然退隐却并未远离政事，他写了一封短信寄予沈一贯，上面只有寥寥几字：“‘蓝面贼’来了，快准备好盾牌啊！”（沈鲤面色青黑，因此被称为蓝面贼）。沈一贯上台果然与沈鲤处处不合。
当时有知情士人（时匿名，后传为赵士祯所作）刊刻有《续忧危竑议》揭帖，其中明列奸贤，抨击弊政，广为传布，是为“妖书”。此书触怒万历帝，遂下令戒严并穷搜作者。时内阁仅三人：首辅沈一贯，次辅朱赓、沈鲤。沈一贯和朱赓均被列名于妖书中，而沈鲤却榜上无名，沈一贯于是怀疑妖书为沈鲤一手炮制。郭正域为沈鲤得意门生，又与沈一贯派系有前嫌，因此也被列为怀疑打击对象。
沈一贯联合钱梦皋，弹劾沈鲤和郭正域，引发大狱。郭正域被诏捕，沈鲤被搜家，随后又牵出僧人达观和医生沈令誉。达观和沈令誉均遭严刑拷打，达观致死，但仍未能如沈一贯所愿给郭正域等人定罪。郭正域亦得时漕运总督李三才出手相救，方才保住性命。
当时多人纷纷冒出搅局，如锦衣卫都督王之祯等揭发周嘉庆，使案情复杂化。因审讯庞杂致使拖延，明神宗震怒，人人求自保。遂寻得举子皦生光，屈打成招，草草结案，皦被凌迟处死。
乙巳京察
万历三十三年（1605）东林党人时吏部侍郎杨时乔主持京察，史称乙巳京察。东林党人借机打击浙党，杨时乔与左都御史温纯等弹劾钱梦皋，钱梦皋遭到谪贬，引起浙党记恨。沈一贯上书明神宗，极陈考察不公，请求降旨让钱梦皋等人官复原职。补缺郎中刘元珍上疏再力劾钱梦皋，疏中旁击沈一贯。明神宗让群臣商议，沈一贯急忙为自己辩解，以减轻自己的嫌疑。钱梦皋也诋毁刘元珍，说他是温纯等人的爪牙。神宗都没有听信。时隔不久，神宗以向言官效力的缘故贬刘元珍一秩（即十年），并将他调往边远地区任职。沈一贯假装要救他，给事中、御史侯庆远、叶永盛等也同沈一贯发生争执，神宗并未同意。吏部员外郎贺灿然、南京御史朱吾弼相继上疏，认为这次“京察”未能达到预期要求；兵部主事庞时雍也上疏指斥沈一贯的累累罪行。这些行为都没有扳倒沈一贯，反而使得神宗大怒，命将庞时雍、贺灿然连同刘元珍均贬三秩，降调至边远地区。御史侯庆远、李冉等人又挺身而出，申救他们，神宗不听。适逢御史周家栋直指时政弊端，因言语过于激烈，使得神宗迁怒于刘元珍等人，并将刘元珍等人除名削籍。虽然免去了钱梦皋等人职务，但沈一贯仍为内阁首辅。此次党争遂以沈一贯及其门人的全面获胜而告终。
万历三十四年（1606），南京吏部给事中陈良训、御史孙居相再次上疏弹劾沈一贯。
辞官去世
自万历三十四年（1606年）考察京官遭到弹劾后，沈一贯愤而请退。皇帝为了好的名声让沈一贯以首辅的资历荣归故里。沈鲤也同时被罢免，但只有沈一贯得到较为温和的旨意。人、时人普遍任务沈一贯非常得皇帝的喜爱。
一贯辞官回乡后，上书谏言的人仍然没有停止对他的议论，沈一贯家乡的人也大多受到世人的误解与诋毁。沈一贯在职的时候，官职累加至太子太保兼少师、吏部尚书、建极殿大学士。归乡十年后去世，赐太傅，谥号文恭。
立储之争
明神宗长久未能确认太子人选，十余年间立储之事争谏不绝。直到皇长子年满十八，到了婚冠的年龄，时任内阁大学士的沈一贯上疏，收到立竿见影的奇效。沈疏中“多子多孙”苦劝明神宗早立太子，神宗遂诏将行册立太子礼，立长子朱常洛为太子。
郑贵妃因此与明神宗闹翻，使明神宗动摇，又借口“典礼未备”，要改期册立太子。此时，沈一贯即将明神宗手诏封还，坚决不同意册立改期。明神宗遂下定决心，于十月十五正式册立朱常洛为太子，封朱常洵为福王。
群党之争
明朝中期党争剧烈，有名有势的大党有阉党，浙党和东林党，沈一贯即是浙党（或“齐楚浙党”）的领袖人物。
万历二十七年（1599年），己亥京察，北察主计人时任吏部尚书的李戴在沈一贯授意下大力打击政敌。
万历三十二年（1604年），吏部郎中顾宪成触怒万历帝而遭革职，遂与高攀龙、钱一本等士人在老家无锡东林书院讲学，常评议朝政褒贬人物，形成政治势力，世称“东林党”。同时有宦官集团，网眼遍布朝野，世称“阉党”。与此同时，沈一贯大权在握，遂纠结京师的浙江籍官僚，形成“浙党”，与东林党争锋相对，又与阉党时相唱和。时有小派系，一为以官应震、吴亮嗣等为领导人物的“楚党”，一为以山东籍官僚为主的，称“齐党”，楚党与齐党常依附于浙党，合称作“齐楚浙党”。另有同以地缘关系结成的“宣党”和“昆党”。诸党相互攻讦，相互算计坑害，互不相让，致使党争绵延数十年，朝野不得安宁。
万历三十三年（1605年）乙巳京察，此次党争以沈氏的全面获胜而终。
万历三十四年（1606年），南京吏部给事中陈良训、御史孙居相再次上疏弹劾沈一贯。是谓“京察之争”沈一贯离职后，党争仍不息止，京察一事一闹再闹。
万历四十五年（1617年），浙党官员掌管京察，大肆打击陷害东林党人。
万历四十八年（1620年），移宫案爆发，东林党人杨涟、左光斗等因“护驾有功”，被重新启用。
天启三年（1623年），东林党官员主持京察时，又大力反击，驱逐齐楚浙党人士。
朋党领袖
浙党是在沈一贯蒙上箝下、排斥异己、遍置私人的过程中形成和发展起来的。浙党逐步的形成、势力的扩张与沈一贯在朝廷中的地位水涨船高,与万历一朝的国政大事息息相关,而且浙党对万历中后期政局的影响是深远的。浙党是明末朋党中最早形成的一个党派,浙党在沈一贯为内阁首辅的时期(万历三十年代左右)保有相当强的朝中势力,左右着当时的朝政大事,使朝中只有浙党之是非而没有公理之是非。