1952年毕业于上海沪江大学化学系，先后任职于苏州大学、中国科学院长春应用化学研究所、浙江大学。曾任浙江大学化学系主任、高分子研究所所长，中国化学会理事和常务理事，国家自然科学基金会学科评审组成员、国务院学位委员会学科评审组成员。1998年当选为第二届中国 “十大女杰”。
沈之荃长期从事高分子化学和材料方面的研究工作，主攻过渡金属和稀土络合催化聚合。研制出的三元镍系顺丁橡胶成为中国万吨级顺丁橡胶工厂聚合工艺的基础。并在创建稀土络合催化聚合和开拓稀土化合物作双烯烃定向聚合催化剂，炔烃聚合催化剂和开环聚合催化剂等方面做出了贡献。