1996年，沈向洋以研究員身份在微軟雷德蒙德總部加入了微軟研究院。1998年，他前往北京協助創建了現在的微軟亞洲研究院，一路高升至院長和微軟「傑出工程師。2007年至2013年，他負責必應搜尋引擎的產品開發。
2016年9月，微軟合併了包括必應、虛擬助手「小娜」(Cortana)、機器人業務等多個團隊，成立了人工智慧和研究事業部。微軟的初衷是想把更多注意力放到把AI研究轉化成AI產品上，這一努力由沈向洋負責。
去年，微軟在沈向洋的指引下再次加倍押注AI，成立了聚焦AI產品的新事業群，例如專注於微軟Azure雲業務的AI認知服務和平臺、AI認知和混合現實事業群。AI認知和混合現實事業群能夠將Azure與尖端計算機視覺技術、HoloLens 2等增強現實技術融合在一起。
其中一項成果就是Azure AI平臺，它幫助開發者將微軟的AI技術運用到他們的自主雲計算應用中。微軟稱，這一平臺現在擁有2萬個客戶，超過85%的財富100強公司在過去12個月使用了Azure AI平臺。
就在微軟公司的人工智慧(AI)業務剛剛起步之際，這家軟體巨頭卻這位關鍵高管。
離職或因業務剝離
據外媒分析報導稱，在此之前沈向洋負責的業務逐步被剝離，轉入了其他部門中，他已經把自己負責的部門和職責轉交給了微軟首席技術官(CTO)凱文·斯科特(Kevin Scott)，包括負責公司的AI策略，對基礎設施、服務、應用的研發以及包括搜尋引擎必應在內的聚焦AI的產品事業群。
他的離職恰逢微軟正在大力投資AI之際。微軟CEO薩提亞·納德拉((Satya Nadella)在近期表示，AI等技術將在公司的未來扮演重要角色，對於公司制定策略為其重要雲業務贏得更多客戶十分關鍵。納德拉稱，微軟的人工智慧技術剛剛進入「第一回合」。
微軟依靠學術性思維更濃厚的微軟研究院從事前沿研究，然後把這些研究轉化成微軟能夠銷售的實實在在的產品。在這一過程中，沈向洋發揮了關鍵作用，他所領導的人工智慧和研究事業部明顯就是為了這一目的而建立。現在，微軟將不得不在沒有沈向洋的情況下實現這一目標。
沈向洋離職後下一步動向
目前還不知道沈向洋下一步會做什麼，沈向洋並沒有公布他的下一步動向，據悉，沈向洋在微軟工作的最後一天是2020年2月1日，但是微軟發言人表示，在此之後，他將繼續擔任微軟執行長納德拉和公司創始人比爾·蓋茨的顧問。
從沈向洋的離職感言中，我們能推測他並不會退出這個行業。沈向洋在離職感言中表示，「今天，微軟已經如此地成功，在人生的這個階段，我覺得，已經是時候去開啟一個新的篇章；去探尋超越微軟、超越商業的新挑戰；去思考為產業、為下一代計算科學領域的研究員和工程師們，還能多做些什麼。」