早在2000年，沈建宏便通过参与节目《我猜我猜我猜猜猜》的“最帅国小学生”选拔活动，初次踏入娱乐圈的视野。此后，他的演艺生涯稳步展开。2003年6月，他迎来了首个重要角色，参演电视剧《原味夏天》，在剧中饰演夏恩，并演唱了该剧的主题曲《原味的夏天》，这标志着他正式进入娱乐圈发展。次年，他接连出演了青春立志浪漫剧《乒乓》和偶像剧《中华小当家》，分别塑造了建宏和四郎两个不同的角色形象。2005年，沈建宏与李岳、肯尼斯共同组建了名为“元气”的组合，并于2006年3月推出了组合的首张专辑《元气》；同年6月，他进一步拓宽演艺领域，参演了个人首部电影《刺青》。2007年对于沈建宏而言是转型之年，他在4月选择单飞发展，并在10月发行了首张个人专辑《半成年》，这张专辑为他赢得了业界的肯定，相继获得了中国流行音乐总评榜传媒推荐新人奖以及七彩金曲排行榜港台地区最佳新人奖两项荣誉。2009年，沈建宏与陈奕携手组成“AK组合”，该组合于12月发行了专辑《WOW》，凭借出色的表现，他们摘得了My Astro至尊流行榜至尊组合奖和香港新城国语力颁奖礼最佳跳唱组合奖。进入2010年，他主演了由明晓溪同名小说改编的偶像剧《泡沫之夏》，并与炎亚纶、房思瑜合作主演了另一部偶像剧《死神少女》。2011年，沈建宏的戏路更加多元，主演了刑侦爱情剧《廉政英雄》和古装武侠喜剧《唐朝浪漫英雄》，分别饰演了关家浩和李天昊两个截然不同的角色。2013年，他搭档张含韵、彭冠英等人，主演了古装偶像剧《兰陵王妃》，在剧中饰演宇文毓一角。直至2019年，沈建宏依然活跃于荧屏，参演了电视剧《宸汐缘》，持续着他的演艺事业。
2022年5月1日，沈建宏宣布感染新冠。
一直以来，沈建宏在电影和电视剧中所扮演的角色，大多局限于气质清新的嫩男弟弟或是亲切温和的邻家乖小孩形象，这几乎成为了他演艺生涯中的一个鲜明标签。然而，在民视推出的作品《廉政英雄-净盐行动》中，他实现了令人瞩目的突破，首次挑战饰演一名中途辍学、继而加入帮派的问题少年。剧中，他生动刻画了该角色沉迷毒品、参与街头斗殴以及进行抢劫等种种叛逆行为，这一彻底的形象转型不仅展现了他作为演员的可塑性，更赢得了众多观众与网友的广泛关注与真诚赞许。