日不攻则示弱。江方兴与自沈攸之率将推举江方兴共同抗敌，次日出兵大败叛军。后晋升辅国将军，接替殷孝祖督战。识破刘胡伪运粮计，夺取米袋攻克赭圻。连破刘胡、袁部，平定赭圻、浓湖，进占浔阳封贞阳县公。曾在御前戏问刘遵考容貌旧事，引明帝发笑。
沈攸之任郢州刺史时施政严酷，常鞭笞士大夫，辱骂反对者，但精于吏治。他热衷围猎猛兽，赋敛苛重，修缮军备，渐生反叛之心。后晋升镇军将军，监管豫司二郡军务。
宋明帝驾崩后沈攸之与蔡兴宗共受顾命。因蜀地叛乱暂代荆州刺史。待局势平定任镇西将军、荆州刺史兼都督。沈攸之聚兵养马两千分将士屯田自给，储粮钱入库。截留荆州军备称伐蛮用，造舰数百沉灵溪，积钱帛兵器。渐生异志不遵朝制，府邸僭拟皇宫，夜燃烛通明，后房数百珠玉美妾。
江州刺史刘休范欲谋反，遣道士陈公昭假天公信署名“沈丞相“送其门人。攸之识破呈朝廷。元徽二年刘休范攻京，攸之谓属：“王必诬吾同谋，若不速卫主上增朝野疑“，遂遣使受郢州刺史调遣。刘休范叛平后沈攸之晋征西大将军，拒开府封号。朝廷疑其拥兵自重，屡召其入朝未果。
泰豫四年刘景素谋反，沈攸之奉诏平叛。荆州高道庆求荐亲信被拒，宴间刺槊挑衅，返京诬其谋反。时杨运长遣刺客携帝诏赐金，适逢三象现江陵北郊。沈攸之亲自出去杀它们刺客突袭沈攸之未遂。废帝亡后顺帝继位，封沈车骑大将军。萧道成遣沈子沈元琰示酷刑器具，沈拒降称“烽火戏诸侯，欺骗盟友愚蠢“暂缓起兵上表示忠。
沈攸之藏明帝所赐白布誓书。太后遣使赐蜡，内藏手谕托付国事。沈次日举兵，妻妾劝止时示背心藏信。
沈攸之拥兵十万、铁骑三千伐郢。出征前释僧粲卜曰“不至京当返郢“，天现尘雾覆军。萧道成遣军西征，沈率精兵强攻郢州。沈攸之屡败于柳世隆。升明二年撤军江陵途中，城已被张敬儿所占，携三子沈文和逃至鄂州投宿州吏家。该吏曾遭鞭笞仍厚待之，杀猪款待。后村民围捕，父子自缢，枭首送京。验尸见其心有五孔，敬昭以私财葬之。
沈攸之晚年勤读史籍，常叹：“早知穷达有命，恨不十年攻书“攻郢城时米船沉没，质问崔灵凤：“军粮告急尔不忧，因与柳氏联姻？“崔答：“岂以五男易一女'“。沈遂释然。
沈攸之征召人才，随州双泰真有才力，不应召。攸之遣甲士二十追捕，泰真射杀数人，欲携母未果，遁入蛮地。追兵失其踪，执其母。泰真遂自归，
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