沈崇诲幼好体育。1921年考入北京成达高等小学。后入天津南开中学。1928年考入清华大学。曾作为校足球队和棒球队队员,参加北平、东北地区和全国运动会。1931年“九一八”事变后,领导各大学学生组织义勇军。
1932年7月毕业后,到绥远工作。同年12月,考入中央航校第三期。毕业后曾留校任飞行教官。后调任空军第二大队第九中队中尉分队长。
1937年8月,淞沪战争爆发。
1937年8月14日,奉命随第二大队轰炸日军第三舰队。激战中,正遇日军在码头登陆,遂轰炸之,并炸毁堆在码头上的日军军火,使日军伤亡惨重。
19日晨,再次奉命轰炸敌舰,适遇敌战斗机袭击南京、杭州,其护航战斗机被迫迎敌,遂在无战斗机护航的情况下,与第九中队飞行员升空执行任务。飞临日军舰时,所驾904号飞机突然发生故障,尾部冒出浓烟,速度减慢,脱离战斗队形。此时,日军旗舰“出云号”正指挥航队与中国空军激战,沈崇诲遂与同机的陈锡纯驾机撞击“出云号”,但因伤势过重,不幸坠海。
沈崇诲殉国时年仅26岁。为表彰其英勇爱国精神,国民政府特追赠其为空军上尉。