二零一五年七月二十五日，沈梦瑶正式通过选拔，成为SNH48团体第五期生中的一员；同年九月十三日，她被分配至SNH48 Team HII队伍，开始了在该队的演艺活动；十二月二十七日，沈梦瑶登上了SNH48第二届年度金曲大赏演唱会的舞台，完成了首次大型演出亮相。进入二零一六年七月三十日，她参与了“比翼齐飞”SNH48第三届偶像年度人气总决选演唱会，与全体成员共同呈现了精彩表演；九月二十七日，其所属团体SNH48凭借出色的表现，荣获二零一六年度亚洲新歌榜所颁发的“年度最佳团体”奖项；十月十七日，沈梦瑶随组合共同推出了第三届总选举汇报EP《公主披风》；随后在十一月五日，她参加了SNH48第二届风尚大赏活动，展现了其在时尚领域的独特风采；至十二月二十一日，她又随组合发行了全新EP《新年这一刻》，进一步丰富了团队的音乐作品。
在2017年1月7日举办的SNH48第三届年度金曲大赏演唱会上，沈梦瑶作为SNH48 Team HII的一员参与表演，其团队所演绎的歌曲《下课铃声》在此次盛会中取得了第48名的成绩；随后在3月17日，她跟随组合正式推出了原创音乐EP《彼此的未来》；至5月19日，组合又发行了另一张EP《夏日柠檬船》；同年7月29日，沈梦瑶参与了“我心翱翔”SNH48 GROUP第四届偶像年度人气总决选，并凭借个人努力获得了第65名的排位；10月18日，她继续随组合发行了EP《那不勒斯的黎明》；紧接着在11月8日，由她参与拍摄的第四届总选举奔跑组汇报MV《戎装信仰》正式对外发布；18日，她还出席了“SNH48 GROUP x mina第三届年度风尚大赏”活动；到了12月20日，组合再度发行了EP《甜蜜盛典》，为这一年的音乐活动画上句点。进入2018年，2月3日，沈梦瑶在SNH48第四届年度金曲大赏演唱会中表现活跃，她与王雨煊、黄恩茹、袁一琦共同献唱的歌曲《再爱一回》荣获第9名，同时与易嘉爱、袁航、郝婉晴、邵雪聪合作演唱的歌曲《I‘m not your girl》则取得了第22名，而她随SNH48 Team HII表演的歌曲《花与火》也获得了第49名的成绩；3月26日，她随组合发行了EP《未来的乐章》；4月7日，在首届SNH48偶像运动会上，沈梦瑶展现了出色的运动能力，夺得了25米乘8折返跑项目的冠军；5月17日，组合发行了EP《森林法则》；7月28日，她参加了“砥砺前行”SNH48 GROUP第五届偶像年度人气总决选，最终排名第49位；8月19日，其所属组合SNH48在亚洲新歌榜上荣获“年度最佳团体”奖项；10月12日，组合发行了EP《魔女的诗篇》；10月27日，沈梦瑶出席了“SNH48 GROUP x 米娜mina第四届年度风尚大赏”；10月31日，她随组合推出了单曲《万圣节之夜2018》；11月11日，由她参与拍摄的第五届总选举奔跑组汇报MV《Twinkle Twinkle》正式发布；12月20日，组合发行了专辑《此刻到永远》。时间来到2019年，1月19日，在SNH48第五届年度金曲大赏演唱会上，沈梦瑶与刘姝贤、田姝丽共同演唱的歌曲《Battle Cry》在星辰组中位列第11名；3月22日，她随组合推出了第五届金曲大赏的汇报专辑《我们的旅程》；4月13日，她参加了SNH48 GROUP第二届偶像运动会；5月25日，组合发布了为第六届总选举量身打造的专属投票EP《那年夏天的梦》；6月23日，沈梦瑶参与的湖南卫视娱乐综艺节目《天天向上》正式播出；7月27日，在“新的旅程”SNH48 GROUP第六届偶像年度人气总决选中，她取得了个人职业生涯的重要突破，获得了第16名的佳绩；8月23日，其所在组合SNH48在“2019 SOBA 韩国颁奖典礼”上荣获“新韩流海外艺人奖”；9月17日，她随组合发行了EP《时间的歌》；10月15日，由她参与拍摄的第六届总选举星光组汇报MV《时间的歌》正式发布；至12月21日，在SNH48第六届年度金曲大赏演唱会上，沈梦瑶与林思意共同演绎的歌曲《玛利亚》在云舸组中取得了第3名的优异排名。
在2020年3月8日，她随所属组合正式发行了单曲《平凡与伟大》，开启了这一年的活跃行程。随后在5月29日，她参与的腾讯视频大型音乐团体竞演节目《炙热的我们》如期播出，获得了广泛关注。6月8日，组合推出了EP《天晴了》，她作为成员之一参与其中；紧接着在6月15日，她参与拍摄的第七届总选举投票EP同名主打歌音乐录影带《天晴了》也正式对外发布。到了8月15日，在“创造炙热的青春”SNH48 GROUP第七届偶像年度人气总决选上，她凭借出色表现取得了第4名的优异成绩。10月19日，她随组合推出了第七届金曲大赏投票EP《F.L.Y》；11月5日，由她参与拍摄的第七届总选举星光组汇报MV《别来无恙》正式上线发布。12月5日，她迎来了职业生涯中的一个重要角色，被任命为SNH48 Team HII的队长；同年12月25日，她与丝芭家族全体成员共同演唱的节日单曲《新年这一刻》及其配套音乐录影带同步发布。 进入2021年，1月16日，她参加了SNH48 GROUP第七届年度金曲大赏演唱会，与张琼予共同演绎的歌曲《夜蝶》获得了第35名，同时，她随SNH48 Team HII表演的团队歌曲《Honor》荣获了年度荣耀队歌的称号。2月12日，她随组合登上了2021江苏卫视春节联欢晚会的舞台，表演了歌曲《嗨皮牛耶》。4月27日，组合发行了新单曲《加油女孩2021》，她亦参与其中。5月，她以丝芭家族成员的身份，正式加盟了东方卫视推出的音乐厂牌对抗秀节目《金曲青春》；同月1日，她参加了SNH48 FAMILY第三届偶像运动会；26日，她随组合发行了专辑《怦然心动》。6月29日，组合发行了与上海彩虹室内合唱团合作演唱的特别歌曲《红星歌》。8月7日，在“世界的48种可能”SNH48 GROUP第八届偶像年度人气总决选中，她的名次进一步提升，获得了第3名。11月12日，她参与拍摄的第八届总选举星光组汇报MV《花戎》正式发布；同月25日，由她随SNH48 Team HII参与拍摄的第七届年度金曲大赏年度荣耀队歌《Honor》的MV也正式上线。12月，她参与了《超新星运动会第四季》的活动；30日，她随组合发布了与7SENSES共同演唱的新年单曲《甜蜜盛典》的音乐录影带。 时间来到2022年，3月5日，她随组合发行了单曲《绝无仅有》。5月5日，她发行了首支个人单曲《Whisper（耳语者）》，标志着个人活动的拓展；同月31日，她随组合参加了苏宁易购开心直播夜，并表演了歌曲《怦然心动》。8月20日，在“这里的感动绝无仅有”SNH48 GROUP年度青春盛典女团之夜演唱会暨颁奖典礼上，她表演的歌曲《预言》荣获第1名，她个人还一举斩获了“年度影响力成员金奖”和“年度巅峰人气QUEEN”两项重要荣誉。11月15日，她参与拍摄的2022年SNH48 GROUP年度青春盛典星光组汇报MV《丝路》正式发布；25日，她受邀加盟“格乐利雅•第29届东方风云榜音乐盛典”；28日，她的首张个人EP《绿洲》正式问世。12月，她参加了2022微博街舞大赛，并担任了赛事星推官的角色。 步入2023年，1月15日，她随组合参加了河南卫视的《奇遇新年夜》节目，表演了歌舞《食欲新年》以及新年主题舞《兔舞新年》；20日，她参加了《2023年安徽卫视春节联欢晚会》，随组合演唱了歌曲《小团圆》。2月5日，她再次随组合登上《2023年安徽卫视元宵晚会》的舞台，演唱了歌曲《honor》。同月，她参加了SNH48第九届年度金曲大赏，她与袁一琦合作的两首作品《黑与白》和《低烧》成功入选曜阳组；而她与洪静雯、田姝丽合作的《初眠》(RING)则入选了皓月组。3月18日，沈梦瑶在万代南梦宫上海文化中心成功举办了个人第二场生日粉丝见面会，主题为“MeMyself”。
2023年6月11日，沈梦瑶于TEAM HII专属剧场成功举办了《少女终末航线》2021年度MVP定制个人公演，这场演出承载了她作为偶像的重要荣誉与舞台记忆。然而，就在同月23日，沈梦瑶通过个人微博透露了令人关切的身心状况，她表示自己已于5月前往心理医院就诊，并被确诊患有中度抑郁及双相情感障碍。基于健康考量，她正式向所属公司提出解约请求，但公司方面并未同意其解约申请。面对这一局面，沈梦瑶明确表示将积极寻求法律途径，以解决合约问题。直至2024年11月30日，沈梦瑶终于公开发文，宣布与丝芭传媒的解约事宜正式落定，她在文中感慨道：“当官司终于结束，尘埃落定，一切苦尽甘来后，我想忍但是忍不住，开始在没人的角落大哭。”她亦表达了对未来的憧憬，想到此后能够自由地与支持者们相见，内心激动得难以言表。随后，沈梦瑶工作室迅速转发了该条微博，并附上寄语：“追光而遇，沐光而行。”同年12月10日，沈梦瑶以法定代表人身份成立了上海绚泽文化传播有限公司，该公司注册资本为20万人民币，其经营范围主要包括组织文化艺术交流活动、提供文化娱乐经纪人服务以及其他文化艺术经纪代理等业务，股权结构显示沈梦瑶持股95%，王蕾持股5%。进入2025年，沈梦瑶在音乐领域持续展开活动：3月21日，她的个人EP专辑《SAVE》正式发行；随后于7月16日推出了单曲《擦伤》；同年11月30日，又一首单曲《如果尘埃会说话》与听众见面。2026年1月11日，她的全新音乐作品《REACH FOR THE SKY》也正式在全平台上线，标志着其个人事业发展的新篇章。
在2023年4月13日，沈梦瑶通过线上连线的方式，接入了位于綦江区三角镇中坝村的“坝坝直播间”，该直播间是綦江“一村一梦”公益项目的一个重要帮扶点。在直播过程中，她与中坝村的“乡村梦践行者”们进行了亲切而深入的实时交流与互动，共同探讨了乡村发展的现状与愿景。这场直播虽然只持续了大约半小时，却取得了显著的效果，成功号召了众多充满爱心的网友积极参与到公益行动中来。在直播期间，累计有上百人次通过线上渠道为綦江“一村一梦”公益项目进行了爱心捐赠，以实际行动支持了当地的乡村建设与梦想实践。
沈梦瑶以其魅惑迷人且尽态极妍的舞姿，充分展现了她在舞台上出色的驾驭能力与表现力。她拥有甜美动人的嗓音，能够轻松化身为温柔可人的邻家女孩，同时也能精准演绎出特立独行、个性乖张的少女角色。在《炙热的我们》的首次竞演舞台《你要跳舞吗》中，沈梦瑶与SNH48 GROUP的队友们身着充满青春气息的JK制服，将这首原本充满力量的摇滚歌曲，重新诠释为一段洋溢着蓬勃朝气的歌舞表演。她们在编舞中巧妙融入了酷炫而整齐的荧光棒舞蹈动作，整个表演充满了元气与活力，深深感染了现场所有观众。舞台之下，其他组合的成员也不由自主地跟随节奏摇摆起来，现场热烈欢快的气氛令人不禁嘴角上扬。她们的舞台效果不仅热情炸裂，更在视觉与听觉上带来了非常惊艳的体验。回顾SNH48 GROUP总决选的历程，沈梦瑶从第四届的第65名一路稳步攀升至第八届的第三名，每一年都能看到她在技艺、人气与舞台表现上的飞速进步与显著成长。