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*1905年，出生于衡永郴桂道衡州府(今衡阳);

*1925年7月，考入黄埔军校第四期步兵科;

*1926年1月，黄埔军校第四期毕业后，历任黄埔军校入伍生总队第二团排长、区队长。国民革命军第六军十八师五十三团连、营、团长，第一师第一团团长，第二十四师一一四团团长，第十九师参谋长，第五十二师一五四旅少将旅长。抗日战争爆发后，任陆军预备第三师副师长兼第二团团长，宝鸡警备司令，军政部第四新兵补训处副处长兼叙南师管区司令，后入峨嵋山中央军官训练团战术研究班第三期、陆军大学将官班甲级第三期，革命实践研究院第一期深造;

*1942年9月，任第一战区第九十五师副师长，率部随37军军长罗奇参加徐州会战、长衡会战、浙赣会战、常德会战和桂柳会战。

*1944年12月，任有"赵子龙师"美誉之称的国民革命军第九十五师师长;

*1945年4月37日，37军番号被撤消，95师改隶62军，赴越南参加受降仪式，任召南警备司令。

*1945年10月，曾开赴台湾接受日军投降，任嘉义警备司令。

*1946年，受降事毕，该师随军部赴华北，隶属保定绥靖公署。

*1946年5月，62军整编为62师时95师被整编为95旅，段沄任旅长。

*1946年9月，段沄率部在"[[胜芳之役]]"、"[[固安之役]]"两次攻坚战击溃华北解放军。国防部见95师屡立战功，就给部队换了美式装备，段沄也被调升为整编第208师(三旅九团制的甲种师)师长。

*1948年9月，明令授予授陆军中将军衔，国防部下令各整编师、旅都改回原来的军、师番号，整208师扩编为87军的番号，所属三个旅改称师，段沄升任87军军长(辖第二二○师，师长路静澄;第二二一师，师长王永树;第二二二师，师长周雨震)，奉命守北塘、塘沽第87军军长兼塘沽防守司令、代第十七兵团司令。

*1949年1月15日，第四野战军攻克天津，当天下午，塘沽守军即从无线电台得到了消息，段沄直接向南京发报后，连夜率87军3个师登舰撤离至上海，隶属京沪杭警备总司令汤恩伯指挥，并在之后的上海保卫战中做出了杰出贡献。

*1949年4月25日，段沄就奉命率87军驻防浙东、舟山时，溪口交警起义，蒋介石处境甚危，乘"太康"号舰去台湾时，还专门召见军长段沄，亲授机宜，要他坚守象山半岛兼管穿山半岛沿海岛屿的防御，确保舟山基地的安全，段沄随即派兵敉平。

*1952年8月，因为段沄是程潜的女婿，段沄突然被保密局逮捕了，罪名是"知匪不报"，被关了一年半，在没有判决书的情况下，于1954年2月3日以"共谍"嫌疑与其胞兄段复、妹夫谢小球、堂兄段徽楷被押赴刑场枪决。

保密局督察室主任谷正文认为，"段沄叛乱案"是假案。陆军总部情报署长张扬明亦对此案有异议。<ref>[https://baike.so.com/doc/8890180-9414680.html 段沄]360搜索</ref>