吳沙生於清雍正九年八月十四（1731，但頭城開成寺所供祿位卻寫著吳沙成）。福建省漳州府漳浦縣西門外小山城元房大園頭人（現福建省漳浦縣石榴鄉象牙莊浦尾村）。
吳沙四十歲才與莊梳娘成婚（她二十歲），四十一歲才生長子光裔，四十三歲由原籍移居台灣淡水廳三貂社（乾隆卅八年，1773） 吳沙生性任俠，重信用、講義氣，窮困潦倒者來三貂，即予每人米一斗，斧一柄，入山採樵抽藤，於是投靠者日多。
乾隆五十二年（1787），林爽文兵起大里，失敗後餘黨走入山者甚多，知府楊廷理唯恐生亂，淡水同知徐夢麟卻認為吳沙無疏縱之弊，可見時年五十八的吳沙，官府也頗信任，其實吳沙早有經營蘭地之心，只是待機而行。
嘉慶元年（1796），年已六十六的吳沙，獲得柯有成、何繢、趙隆盛出資，與許天送、朱合、洪掌等（另有何長興、吳翼飛、黃君佑、林朝瑞、賴柯登、林漢中、張德明等，以上諸賢在開成寺皆有祿位）率漳泉粵移民千餘（故蘭地除供開漳聖王之外，尚有廿七座三山國王廟）鄉勇兩佰餘於九月十六日進據烏石港，築土圍墾是為頭圍（頭圍即今頭城，烏石港在其北，淤淺多年，近又闢為大型漁港）。
原住民打馬煙族見漢人湧來，即傾全族相拒，鄉勇雖抵死力戰，但吳沙之弟吳立卻戰死，此役之後，吳沙等知不可力取噶瑪蘭，便派人安撫原住民（另說吳沙等知難而退回三貂，整備後又捲土重來），並傳言：不久將有海盜來犯，漢人乃是官府派來保護原住民（其實海盜蔡牽是在嘉慶八年才來攻擊蘭陽），而且傳言：漢人只知耕作，不會打獵，與原住民的生活條件並不衝突。原住民只好半信半疑。
1797原住民發生天花傳染病，死亡慘重，吳沙等便為原住民施藥治療（有說是莊梳娘習歧黃之術）。原住民感謝之餘，乃分地付墾，埋石設誓，共約不相侵擾（有說其後漢人偷移界碑擴大墾地，有說漢人故意拋棄動物屍體，令原住民生懼而遷村）。
吳沙等築二圍之後，唯恐原住民告官（私墾有罪），乃前往淡水廳申請墾照，淡水同知何茹蓮准之，並發給吳春郁義首的戳記（澳底吳沙基碑上即刻著春郁公武信郎），吳沙才敢公開招佃，每五甲地收鄉勇費二十銀圓，立鄉約，收租榖，開道路，設隘寮（除平埔族之外，山上尚有更強悍的泰雅族）。
嘉慶三年（1798）十二月初九，吳沙病逝，享年六十八，義首一職交由其侄吳化代領（有說吳沙長子當時尚幼，其實已廿八歲），吳化次第築三圍、四圍，至五圍時，始有翟淦通判入駐噶瑪蘭，距吳沙入蘭已十六年，距滿清入台已距一百廿八年（1812）。
吳沙死後，子孫依其遺言葬於三貂社（今之台北縣貢寮鄉仁里村仁和路卅四號之旁，由澳底仁和宮對面進入，墓前面臨石碇溪、福隆灣），莊梳娘晚吳沙十年逝世，得年五十七，葬於四城，墓前有吳沙紀念館，墓後為澤蘭宮，墓旁有李鳳鳴縣長所書“開蘭夫人紀念碑”。
吳沙八代孫吳旺橘認為吳沙公擇葬三貂社有下列之意義：一是吳沙悲天憫人，認為他若葬於澳底，澳底不會再發水災；二是吳沙訓誡子孫：百般武藝，不如鋤頭種地，他一生平實純樸，所得蘭陽溪北之地，全數酬謝民壯為功勞地，所以不必營造墳地；三、三貂為入蘭孔道，葬於斯，心繫蘭陽，守護蘭陽；四、三貂是吳沙發跡之地，隱然含有落葉歸根、飲水思源之意。
吳沙在蘭地，除頭城開成寺祀有長生祿位之外，在壯圍亦有神位供於土地廟。在四圍（今之四城）有吳氏大厝。在礁溪有吳沙國中，另外頭圍縣丞錢塘王兆鴻於咸豐八年桐月也立有昭績碑。
以上資料來自連橫台灣通史貨殖列傳，台灣古蹟全集第一輯，台灣歷史年表（楊碧川著），台灣紀事（莊永明著），吳沙公開蘭一九五周年紀念專輯（1991）。