高知県高知郡鴨部村（現・高知市鴨部町）出身。農業・沢田栄之助の三男として生まれる。兄弟四人のうち、長男を除く三兄弟が陸軍将校となった。高知県立海南中学校、広島陸軍地方幼年学校を経て、1905年（明治38年）11月15日、陸軍士官学校（第18期）を卒業。翌年6月26日、砲兵少尉に任官し野戦砲兵第16連隊付となる。野戦砲兵第22連隊付などを経て、1910年（明治43年）11月26日、陸軍砲工学校高等科を卒業。1914年（大正3年）11月27日、陸軍大学校（第26期）を卒業した。翌年8月10日から参謀本部第四部内国戦史課に勤務、以来2年半、日露戦史と戦術の研究に沒頭した。1918年（大正7年）1月、シベリア出兵準備のために、参謀本部第四課ロシア班に引き拔かれた。出兵後も参謀本部員、浦塩派遣軍司令部付（オムスク機関）、ウラジオ機関付、浦塩派遣軍参謀などを務めた。早期撤兵推動の途中、A型パラチフスを得て1921年（大正10年）2月に帰還した。沢田は陸軍士官学校までフランス語、陸軍大学校ではロシア語を学んだが、シベリア出兵の経験から、以後はソ連通とした、しばしば対ソ関係業務に携わることとなった。1922年（大正11年）2月8日、砲兵少佐に昇進。同年11月6日、ギリシア公使館付武官となった。野砲兵第22連隊付、同連隊大隊長などを経て、1925年（大正14年）12月から翌年11月まで、陸大専攻科学生として学んだ。1926年（大正15年）8月6日、任砲兵中佐、同年12月10日に陸大兵学教官、1928年（昭和3年）11月22日ハルビン特務機関長などを歴任し、1930年（昭和5年）8月1日、砲兵大佐に進級。野戦砲兵第24連隊長、陸大教官、近衛師団参謀長などを経て、1935年（昭和10年）3月15日、陸軍少将に進んだ、叙正五位。野戦重砲兵第1旅団長、ポーランド公使館付武官を経て、1938年（昭和13年）3月1日、陸軍中将に昇進し参謀本部付となる。同年7月15日、第4師団長に親補され満州チャムスに駐屯。1939年（昭和14年）10月2日、参謀次長に就任、ノモンハン事件および仏印進駐の後始末と責任処置を尽力。1940年（昭和15年）11月15日参謀本部付、次長職を塚田攻中将に讓る、同年12月2日、第13軍司令官となり太平洋戦争を迎え、中国戦線で活動。1942年（昭和17年）10月8日、参謀本部付となり、翌月16日予備役に編入された。1943年（昭和18年）4月1日、参謀本部嘱託（軍事研究会）となり、同年12月に召集され参謀本部付となり、引き続き軍事研究会の担当となる。敗戦後、1945年（昭和20年）10月に召集解除となった。同月25日、第13軍司令官時代に起こったドゥリットル空襲のアメリカ軍飛行隊員捕虜処刑問題に連座し、戦犯容疑で逮捕された。1946年（昭和21年）4月、上海のアメリカ軍事法廷で重労働5年の判決を受け、巣鴨で服役、1950年（昭和25年）1月に釈放された。大佐時代から緑内障を患い、片眼を摘出。もう片方の眼も第13軍司令官時代の末期ごろから次第に視力を失い、晚年には完全に失明した。しかし、可能な限り読書に励み、テープを聞き、常に国内外の政治・軍事情勢の把握に努めた。また、70歳で点字を修得し、NHK番組に出演する程度に達した。1980年（昭和55年）12月1日死去、享年93。
第77.3任務群に一時期属していたペトロフ・ベイは、1945年1月中旬に第77.4任務群に戻り、マニラに進撃中の上陸部隊を日本軍の攻撃から守る任務に就いた。1月29日から30日にかけては、サンナルシソ (サンバレス州)とサンアントニオ (サンバレス州)に対する上陸作戦の支援を行った。ルソン島の戦いの趨勢が見えたことにより、ペトロフ・ベイはフィリピン海域を離れてウルシー環礁に向かった。次なる目標であった硫黄島は、日本を空襲するB-29を援護する戦闘機の基地と目されていた。ペトロフ・ベイは5日間の停泊の後、第52任務部隊中の第52.19任務群に加わってウルシーを出撃し、2月15日に硫黄島近海に到着した。戦艦、巡洋艦および駆逐艦が硫黄島に艦砲射撃を浴びせた後、第52任務部隊からの航空機が硫黄島の日本軍防御陣地や陸上施設に対して爆撃や機銃掃射を行った。上陸部隊を乗せた輸送船団は2月18日に到着し、翌2月19日、上陸作戦が開始され硫黄島の戦いの幕は機って落とされた。ペトロフ・ベイの航空機は、戦いを通じて上陸部隊に対する全般支援任務を行い、戦闘機の出撃回数は786回を数えた。3月7日に至り、占領した硫黄島の航空基地が使用可能となったので、ペトロフ・ベイは戦場から下がり、グアム経由でウルシーに帰投した。途中の3月10日、グアムにて第76混成飛行隊は第93混成飛行隊と交代した。ウルシーに帰投したペトロフ・ベイであったが、間を置かず第52.1.2任務群に加わって3月21日に出撃。沖縄島上陸に先立って、第54任務部隊中の第54.1任務群によって行われた艦砲射撃の支援を行った。慶良間諸島占領後、ペトロフ・ベイは日本機の反撃を受けたが、正確で重厚な対空砲火によりこれを退けた。復活祭の日曜日である4月1日8時30分に開始された上陸作戦は微弱な抵抗を跳ね返して成功。ペトロフ・ベイの航空機はこれ以降、ほぼ連日にわたって対地攻撃、哨戒および特別任務を遂行していった。4月13日、第52.1.2任務群は先島諸島に対する航空攻撃を命じられ、228マイル離れた地点から先制攻撃を仕掛けた。激しい対空砲火により2機を失ったがパイロットは無事であり、後刻救助された。空襲を終えた第52.1.2任務群は、4月16日に沖縄島南東方面の元の海域に戻った。ペトロフ・ベイの航空機は5月9日から26日までの期間も支援、空中哨戒および対潜哨戒を続けていった。戦いの期間中、ペトロフ・ベイの戦闘機は17機の日本機を撃墜したと判断された。5月26日、ペトロフ・ベイは戦場から離れてグアムに向かい、5月30日にアプラ港に帰投。第93混成飛行隊はここで降ろされ、代わりに第90混成飛行隊を乗せて真珠湾に向かった。6月19日、ペトロフ・ベイはサンペドロに到着し、オーバーホールのためターミナル島の海軍基地に係留された。