沙溢出生在吉林長春，小學就讀于長春汽車一小，初中就讀于吉林省實驗中學，高中在吉林藝術學院學習作曲。家就住在長春電影制片廠對面，從家里的陽臺上就能看到片廠的布景，從小對電影充滿了好奇。父母都是評劇演員，小時候的沙溢學習薩克斯，準備從事音樂事業，在吉林省藝術學院學習作曲期間，因為經常去學校戲劇社，愛上了表演，從而明確要走上表演這條路。 ?

　　1997年，沙溢考取中國人民解放軍藝術學院戲劇系，開始學習表演 ?。

　　2001年，畢業后進入空軍政治部話劇團。

　　2002年，沙溢參演了尚敬導演的軍旅題材情景喜劇《炊事班的故事》，以活潑明快的表演讓觀眾記住了他的角色 “帥胡”。并憑借著此片獲得了獲得第15屆 “金星獎”最佳男演員獎。2002年到2005年期間繼續和姚晨、喻恩泰、閆妮合作了尚敬導演，寧財神編劇的《都市男女》、《健康快車》等情景喜劇。 ?

　　2005年，和尚敬導演合作，拍攝了寧財神編劇的古裝喜劇《武林外傳》，出演男一號白展堂。 ?沙溢也憑借著劇中帥氣而又幽默的白展堂而讓觀眾們熟知，使“白展堂”也成為深入人心的經典角色。 ?

　　2008年，沙溢出演由高希希執導的電視劇《甜蜜蜜》，在劇中他扮演內斂穩重的韓陽。這個對愛情執著的好男人贏得了眾多觀眾的支持，對沙溢的這次形象巨大的反差表演給予了肯定。 ?

　　2010年，沙溢首次在《青盲》出演一個頗顯外表斯文、內心復雜殘忍的反派角色徐行良。由于入戲太深，沙溢坦言自己拍攝完《青盲》后好長一段時間變得易怒。電視劇播出后，觀眾對徐行良的痛恨，也說明了觀眾對沙溢的反派形象的塑造能力表示認可。 ?

　　2010年，電影版《武林外傳》開拍，原班演員人馬聯袂出演，沙溢在影片中首次嘗試高難度動作戲。在電影開拍前沙溢開始積極健身，每天抽空上健身課為打戲做足準備。 ?電影版的白展堂，少了幾分年輕時的瀟灑倜儻詼諧幽默，多了幾分成熟男人面對婚姻面對家庭應有的深沉與擔當。 ?影片上映之后，票房7180萬元首周奪冠。 ?《武林外傳》投資不到2000萬，其全國票房突破2億，該片成為2011年春節檔中國電影市場上最賺錢的電影。 ?

　　2011年，沙溢在《血戰長空》中飾演空軍青年軍官劉長嶺，這一角色依據空戰英雄原型改編而來，不僅有著濃烈的傳奇色彩，更以滿腔愛國之情令人折服。 ?為了更真實的還原歷史，沙溢不僅在進組前認真查閱歷史，更是為了該劇放棄了自己的新婚蜜月期。 ?將一個以生命捍衛國土的驍勇軍人，又有著凄美愛情的人物演繹的淋漓盡致，令觀眾入戲之深以至于在落幕之后久久不能抽離 ?。

　　2011年1月22日，沙溢在央視春晚的舞臺上不僅攜妻子胡可跨界獻唱《采茶舞曲》同時還表演了一出小品《荊柯刺秦》。2月6日，沙溢登央視元宵晚會，與李云迪兩人進行鋼琴與薩克斯合奏版的《彩云追月》。 ?同年8月，沙溢在陸川導演歷史懸疑大片《王的盛宴》中飾演蕭何，因為蕭何的老年妝在臉上貼了厚厚的幾層假皮，還有大胡子，所以臉部的肌肉基本上動不了，只能靠用眼神替代表情傳遞內心戲出去。 ?影片上映之后，有影評人指出，片中沙溢飾演的蕭何是全片最大的驚喜，沙溢在影片中演技爆發。沙溢也憑借這一角色獲得第十四屆中國電影表演藝術學會獎，被贊譽為是一個可以駕馭多種角色的好演員 ?

　　2013年，沙溢首次嘗試諜戰劇《滲透》，沙溢顛覆性出演一個左右逢源油嘴滑舌又死皮賴臉的另類特工。 ?該劇入圍了第20屆上海電視節白玉蘭獎、 ?第27屆中國電視金鷹獎。 ?同年，參演許鞍華導演的電影《黃金時代》，飾演東北作家舒群。 ?

　　2014年，沙溢加盟央視一套中國首檔即興喜劇真人秀節目《喜樂街》 ?，其獨特新穎的節目形式，備受社會各界好評，同時也吸引了大批觀眾粉絲的喜愛和追捧 ?。同年4月，沙溢主演徐紀周執導的《秀才遇到兵》，沙溢飾演的村炮大兵馬三炮，搞怪耍寶兩不誤，賣萌搞笑樣樣在行 ?。9月，參演李玉執導的電影《萬物生長》飾演“不靠譜”白老師。 ?11月主演電視劇《熊爸熊孩子》，飾演“兩耳不聞家務事，一心只做精英男”的熊雄。 ?

　　2015年2月18日，參加中央電視臺春節聯歡晚會表演小品《喜樂街》 ?。3月5日，沙溢在中央電視臺元宵晚會上演唱《那些花兒》。 ?2015年5月，沙溢參演大型年代傳奇勵志電視劇《東方球王》，出演劇中男一號李耀華，演繹一代球王的傳奇一生。 ?9月，拍攝抗戰題材電視劇《政委》，飾演原東北抗聯團長老邱 ?。10月錄制央視綜藝節目《了不起的挑戰》 ?。

　　2016年1月，沙溢赴老撾西班牙拍攝綜藝節目《一路上有你》第二季 ?。2月7日參加中央電視臺春節聯歡晚會，表演開場歌曲《春到福來》 ?。3月，參演電視劇《爺們兒李大寶的平凡歲月》，飾演工人李大寶。