沈佩贞早年加入中国同盟会。1911年武昌起义爆发后，沈佩贞参加上海女子北伐队。她和唐群英、王昌国、林宗素等人均为女子参政运动领袖。 中华民国成立后，1912年（民国元年）4月，中华民国女子参政同盟会成立。该会由唐群英（女子后援会创办人）联络张汉英、林宗素（上海女子参政同志会会长）、王昌国（湖南长沙女国民会发起人）、沈佩贞（上海女子尚武会创办人）、陈鸿璧（上海爱华公司创办人）、吴木兰（上海女子同盟会创办人）、蔡蕙等人发起成立，唐群英出任会长。同年4月8日，该会在南京召开成立大会。该会成为女子参政运动的核心