一、早年生活
沈葆桢出生于1820年的福州宫巷沈氏家族，这个家族虽然有着“武林沈氏”的美誉，但在沈葆桢出生之时已不再显赫。他的父亲沈廷枫是一位贫苦的私塾先生，依靠每月微薄的收入维持着一家人的生计。母亲林惠芳不仅勤劳能干，还承担起了教育幼子的责任。她以独特而直接的方法教导沈葆桢，首先帮助他克服性格上的小缺点，然后才开始教授《三字经》、《百家姓》等启蒙读物。不同于传统的死记硬背，林惠芳更注重通过讲解来激发孩子对知识的兴趣和理解。
在这样的家庭环境中成长起来的沈葆桢，自小就展现出了非凡的学习能力与求知欲望。尤其值得一提的是，沈葆桢的母亲是着名禁烟英雄林则徐的姐姐，这使得沈葆桢得以经常造访舅舅家中的书房。位于阁楼之上的那间书房，成为了沈葆桢少年时期最向往的地方之一。在这里，他接触到了大量古今中外的书籍，从儒家经典到西方科技文献无所不包。每当有机会进入舅舅的藏书室时，沈葆桢都会如饥似渴地阅读各种类型的书籍，并且总是迫不及待地想要将自己所学的知识分享给林则徐听。
林则徐不仅是清末着名的政治家，也是一位思想开明的人物，对于外来的学问持开放态度。他对侄儿表现出的好奇心和学习热情给予了极大的鼓励和支持。两人之间的对话往往围绕着如何借鉴外国先进的技术和管理经验来改善中国的现状展开。特别是当谈到“洋务”这一话题时，沈葆桢表现出了浓厚的兴趣。有一次，在与林则徐交谈中，年轻的沈葆桢大胆提出了自己的看法：“若能合理利用西洋技术，则可使国家富强。”这句话让林则徐颇为赞赏，他认为沈葆桢年纪轻轻便有如此见地实属难得。
二、考取功名
1836年，年仅16岁的沈葆桢便考取了秀才，展现出了超乎常人的才华和勤奋。然而，真正的挑战还在后头。
1840年，正值第一次鸦片战争爆发之际，20岁的沈葆桢与他的老师林昌彝一同参加了乡试，并成功考中举人。这一成就对于年轻的沈葆桢来说无疑是极大的鼓舞，但同时，他的舅舅林则徐因禁烟运动而被朝廷革职查办的消息也给这个家庭带来了沉重的压力。尽管如此，在双方父母的安排下，沈葆桢还是在同年与表妹林普晴完婚，开始了新的生活阶段。
次年（1841年），沈葆桢怀着满腔热忱赴京参加会试，希望能够一举成进士，但遗憾的是未能如愿。面对失败，沈葆桢并没有气馁，而是更加坚定了自己的志向。三年后的1844年，他又一次踏上了北上的旅途，这次是与父亲沈廷枫一起前往京城参加秋闱。不幸的是，父子二人都未能取得理想的成绩。经历此次挫败之后，沈廷枫决定放弃科举之路，回到家乡继续从事教育工作，而沈葆桢则选择了不同的道路——他决心继续努力，争取下次的成功。
经过三年不懈的努力学习，终于在道光二十七年（1847年）迎来了转机，这一年沈葆桢顺利通过了会试，成为了新科进士之一。随后，他被选为庶吉士，进入翰林院担任编修一职，并很快晋升为监察御史。作为监察御史，沈葆桢负责监督官员行为、提出谏议等工作，展现了其敏锐的洞察力和公正无私的态度。
咸丰四年（1854年），沈葆桢补任江南道监察御史，一年后又调任贵州道监察御史。这些职位的变化不仅让他积累了丰富的行政经验，同时也加深了他对国家现状的认识。到了咸丰五年（1855年），沈葆桢迎来了职业生涯中的一个重要转折点——他被任命为江西九江知府。
三、扬名官场
沈葆桢的官场生涯充满了挑战与荣耀，尤其是在应对太平天国运动期间的表现，更是让他在晚清政坛上声名鹊起。1856年，朝廷本欲擢升沈葆桢为杭州知府，但考虑到祖籍和家族关系可能带来的复杂局面，他主动请求改任江西广信（今上饶）知府。此时的江西正遭受太平军的猛烈攻击，局势异常严峻。八月间，太平军将领杨辅清率领万余人进攻广信，连续攻克泸溪、贵溪、弋阳等地，直逼广信城下。
在这紧要关头，沈葆桢正在外地征办军粮和军饷。广信城内仅剩400余名守军，在得知弋阳失守的消息后，许多士兵纷纷逃散，只剩下知县、参将、千总以及沈葆桢的妻子林普晴坚守城池。林普晴展现出了非凡的勇气和智慧，她组织百姓闭城固守，并派人向驻扎在浙江玉山的提督饶廷选求援。次日，沈葆桢及时赶回广信，随后援军也迅速到达。通过与饶廷选的紧密合作，采取了突袭敌军辎重等灵活战术，最终成功击退了杨辅清的部队，取得了七战七捷的辉煌战绩。这一系列胜利不仅稳固了广信的安全，也让沈葆桢的名字响彻官场。
1857年，沈葆桢因功被晋升为江西广饶九南道道员。同年三月，石达开再次率部攻打广信，面对强敌，沈葆桢与饶廷选指挥守军顽强抵抗，经过数日激战，终于迫使石达开撤兵。这些胜利进一步巩固了他的地位和声誉。
然而，到了1859年，由于父母身体状况不佳，沈葆桢请求暂时离任回家探亲。这次返乡不仅是对家人的思念之情得以缓解，也为长期处于高压状态下的他提供了宝贵的休息时间。两年后的1861年，随着曾国藩的赏识和支持，沈葆桢重新回到官场，先是被任命为吉赣南道道台，但他以父母年老需要照顾为由婉拒，转而在家乡负责地方团练事务。不久之后，曾国藩邀请他前往安庆大营担任要职，并很快推荐其出任江西巡抚，利用湘军力量继续对抗太平军。
1864年，随着太平天国首都天京（南京）的陷落，沈葆桢参与了追捕太平天国幼天王洪天贵福及其重要成员如洪仁玕等人的行动，最终将其捕获并处决，彻底平定了这场长达十余年的内乱。次年，即1865年，沈母去世，按照传统礼制，沈葆桢需辞官回家守孝三年
四、为政东南
同治五年（1866年）春，左宗棠升任闽浙总督，行辕设在福州。同年八月，清廷批准了左宗棠关于设立轮船制造局的奏折，决定在马尾江的三岐山下建设船政局，即后来着名的福州船政局。这一决策标志着中国近代造船工业的开端。然而，就在计划即将实施之际，左宗棠因陕西回民起义被调往陕甘担任总督。临行前，他力荐正在丁忧在家的江西巡抚沈葆桢接手船政事务，并亲自前往宫巷拜访沈葆桢，希望他能出山主持大局。尽管左宗棠两次探望，但沈葆桢均以“重孝在身”为由婉拒。
到了同治六年（1867年），朝廷最终还是决定任命沈葆桢接替左宗棠，出任福建船政大臣，全权负责福州船政局的建设和运营。此时正值洋务运动兴起时期，左宗棠在福州创办的造船厂尚未开工便离开了，因此沈葆桢上任后立即着手推进各项工作。他首先建立了船坞和机器厂，并附设艺童学堂，培养未来的造船技术人才。在他的领导下，福州船政局迅速发展起来，先后建造了20艘船舰，分布于各重要海港，显着增强了中国的海上防御能力。同治七年（1868年）正月，沈葆桢又创办了艺圃，学制为五年，专门培养监工和技术管理人才，进一步完善了人才培养体系。
沈葆桢在船政方面的卓越表现赢得了朝野上下的一致认可。然而，更大的挑战还在后面。同治十三年（1874年），日本借口琉球船民漂流到台湾被高山族人民误杀，发动了侵台战争。面对这一危机，清廷决定派遣沈葆桢为钦差大臣，赴台办理海防事务，并兼任处理各国通商事务的大臣。沈葆桢抵达台湾后，迅速采取了一系列措施来加强当地的防御力量，同时积极与日本方面进行谈判，最终成功促使日军撤退。
更为重要的是，在处理台湾事务的过程中，沈葆桢展现出了远见卓识，提出了多项促进地方发展的政策。其中包括解除内地渡台禁令，允许更多民众迁徙至台湾定居；在台北设立府衙，加强对台湾地区的行政管理；修建道路，改善交通条件；鼓励开采煤矿等自然资源，推动当地经济的发展。这些举措不仅有效提升了台湾的社会经济发展水平，也为台湾的近代化奠定了坚实的基础。
五、抵御外侮
19世纪六七十年代，随着外国资本主义列强的扩张，中国边疆地区面临着前所未有的危机。特别是台湾地区，先后遭受了美国、日本和法国的入侵威胁，成为当时边疆危机的一个重要组成部分。其中，日本的侵略行为尤为突出。经过明治维新后的日本迅速走上了军国主义的道路，对外表现出极强的侵略性，并将目光投向了邻近的中国，尤其是对台湾怀有觊觎之心。
同治十年（1871年）十二月，两艘琉球贡船因风暴漂至台湾，船上54人被当地居民杀害，另有12人幸存并获救。这一事件为日本提供了出兵台湾的借口。当时，日本国内矛盾尖锐，“征韩论”引发的政治危机促使政府寻求外部战争来转移内部压力。同治十三年（1874年）四月四日，日本正式设立了侵台机构——台湾都督府，并组成征台军。五月十日，日军中将西乡从道率领3600多人在台湾琅峤登陆，目标直指牡丹社和高士佛两社。经过一系列战斗，日军占领了石门、牡丹社等地，并建立了军事基地，准备长期占据台湾。
清政府起初对日本的侵台行动并不知情，直到四月十九日通过英国驻华公使威妥玛才得知此事。五月十一日，清政府向日本发出照会进行诘责，并于十四日任命福建船政大臣沈葆桢为钦差大臣，赋予他处理日本侵台事件的军事外交大权，率军前往台湾。
沈葆桢抵达台湾后，一方面积极与日本交涉，要求其撤军；另一方面迅速加强全岛防务。他在台南府城和澎湖增建炮台，安放西洋巨炮；在安平和厦门之间铺设海底电线，以加强通信联络；增调淮军精锐部队入台布防；同时大力开通部落地区的道路，并派遣官员招抚各处“番社”。这些措施极大地提升了台湾的防御能力，形成了有力的抵抗态势，迫使日军不得不考虑外交解决途径。
与此同时，台南南部爆发恶性疟疾，侵台日军因气候炎热、水土不服，疾病流行，每日死亡人数不断增加，士气低落。在这种情况下，日本决定通过外交手段解决问题。九月，日本全权代表大久保利通偕同顾问李仙得到达北京，与清政府进行了多次谈判。尽管日本坚称台湾是“无主野蛮之地”，但最终在英、美、法三国的调解下，双方达成了《中日台湾事件专约》（又称《北京专约》），清政府同意支付50万两白银作为“抚恤”及修路建屋费用。条约还承认琉球为日本属国，日本则于同年十二月一日撤出了台湾。
这次事件对中国来说是一次严重的主权挑战，也暴露出海防力量的薄弱。为了应对未来的威胁，清政府开始重视海军建设。光绪元年（1875年）四月，清廷发布上谕，任命李鸿章督办北洋海防事宜，沈葆桢督办南洋海防事宜，标志着中国近代海军建设正式走上轨道。
此外，这次事件还促使清政府重新审视其治理台湾的政策。过去，清政府认为台湾的威胁主要来自内部，而非外部。然而，外国的侵略使官员们认识到台湾的战略重要性，将其视为“七省门户”、“南北洋关键”以及“中国第一门户”。沈葆桢等人多次奏请加强对台湾的防御，并指出经营台湾关系到整个海防大局。沈葆桢守住台湾后，立即实施了一系列开发措施，包括解除内地渡台禁令、设立台北府、修建道路、鼓励开采煤矿等资源
六、晚年
光绪元年，沈葆桢在撤军内渡后，被召入京，升任两江总督兼南洋通商大臣，肩负起督办南洋海防的重任。他不仅致力于扩充南洋水师，还积极参与经营轮船招商局，推动中国近代轮船航运业的发展。
尤为值得一提的是，沈葆桢晚年派遣船政学堂的优秀学生赴英法留学，这一举措为中国培养了一批具有国际视野和专业技能的人才。严复、詹天佑等杰出人物，正是在这一时期走出国门，深造学习。他们学成归国后，在科技、教育、工程等多个领域发挥了重要作用，成为推动中国近代社会进步的重要力量。
沈葆桢的这一远见卓识，不仅为中国近代化进程注入了新的活力，也为后世留下了宝贵的人才资源和精神财富。光绪五年，沈葆桢在江宁任上病逝