著名汉语言文字学家、文献档案学家、教育学家沈兼士与鲁迅之间的交往可分5个阶段：在日本相交的1年多（1908~1909）；在北京相交的14年（1912~1926）；在厦门同事期间的1个多月（1926.9.4~10.27）；分别后的10年（1926.10~1936.10.19）；鲁迅去世后的11年（1936.10~1947.8）。
在日本期间（1908~1909），两人交往不多。1908年，在东京小川町民报社章太炎的寓所中，鲁迅等人开始听章太炎讲学。沈兼士也拜章太炎为师，向章太炎学习汉语言文字学，他和鲁迅“同在太炎先生门下读书，不过那时除了上课的时候，见面的机会很少，有时候谈文学，也是偶然的事情”。两人是同门师兄弟，有一定的交往，不过交情不是很深，偶尔在一起谈论文学艺术，而且1909年6月，鲁迅就回国了。
在北京的14年（1912~1926），两人交情深厚。在《鲁迅日记》中至少20次提到两人有书信来往。两人还经常互访，1926年7月4日，沈兼士访问鲁迅；8日和28日，鲁迅两次回访沈兼士。他们经常在一起聚餐，如1921年9月1日，马幼渔在宴宾楼请客，沈兼士和他两位哥哥还有鲁迅均在座；1923年4月16日，张凤举在广和居请客，沈兼士兄弟3人和鲁迅均在场；1926年8月8日，马幼渔、沈尹默等人为南下的沈兼士和鲁迅饯行。据沈尹默回忆，五四运动前后，有好几年，每逢元旦，鲁迅和周作人、周建人必定在八道湾宅内设家宴，宴请沈兼士兄弟3人和其他朋友。席上照例有日本过新年必备的食物――粢饼、烤鱼之类，而且从清晨一直边吃边谈到黄昏，作竟日之乐。
在这个时期内，两人还并肩战斗。1925年，在女师大风潮中，沈兼士同鲁迅、马幼渔、钱玄同、沈尹默、李泰盏、周作人等人站在一起，发表了7人签名的《对于北京女子师范大学风潮宣言》，讨伐教育部部长章士钊和北京女子师范大学校长杨荫榆，反击“现代评论派”的胡适之、徐志摩、陈西滢等人，声援女师大同学的正义斗争。后来许广平始终保存这一宣言的铅印件，并在旁附注：“鲁迅拟稿，针对杨荫榆的感言仗义执言，并邀请马裕藻先生转请其他先生连名的宣言。”8月6日，教育总长章士钊下令解散女师大。8月18日北大评议会决议：章士钊为教育界罪人，北大与教育部脱离关系。8月21日，鲁迅、沈兼士等人发表《北大评议员反章士钊宣言》，不承认章为教育总长。11月，章被迫辞职，女师大学生返回学校。由此可见，沈兼士及其他北大评议会成员与教育总长章士钊作了针锋相对的斗争，并取得了胜利。
鲁迅是“最痛苦的中国人”。首先，他深刻的目光洞悉了中国民众精神世界的愚昧麻木，而在心里产生浓黑的绝望与悲凉。其次，就是他在现实生活中的痛苦：家道中落，从小尝尽人情冷暖；包办婚姻，葬送他大半生的幸福；体弱多病，终身被多种病痛纠缠；1923年7月后，兄弟失和，成为其毕生无法言说的深深隐痛。他在北京教育部任小吏的14年（1912~1926），尤其痛苦，绝望的他整天喝酒、抽烟、熬夜、摆弄古文物麻醉自己。沈兼士给他的友谊，极大地慰藉了其凄凉的心境，热烈的友谊，给他的生活增加了许多暖色。沈兼士也欣赏鲁迅的道德文章，从鲁迅身上学到许多优点和长处。
在厦门同事期间的1个多月里（1926.9.4~10.27），两人均为厦门大学国学研究所的教授。1926年，由于北洋政府财政濒临破产，北京大学的经费捉襟见肘，拖欠工资的现象十分严重，国学门的研究成果无钱出版，工作难以开展。于是，时任北大国学门主任的沈兼士应厦门大学校长林文庆的聘请，于8月10日来到厦门大学筹办国学院。
同年9月4日，鲁迅来到厦门，沈兼士等人到其下榻的中和旅馆，把他接入厦大。在厦大，沈兼士与鲁迅等人经过1个多月的努力，制定了《国学研究院院程》、《厦门大学国学研究院发展计划书》等规章制度与计划，完成了国学研究院系机构的建设及人员的配备。林文庆兼任国学院院长，沈兼士任秘书并主持国学系工作。1926年10月10日，厦门大学国学研究院召开了成立大会，沈兼士发表了讲话，主张国学研究要和地质学、考古学、古生物学相结合起来。
在厦门期间，两人生活上经常来往，工作上互相扶持。据《鲁迅日记》，9月19日、10月18日，沈兼士和鲁迅两次一起到南普陀午餐。10月23日，沈兼士和鲁迅一起写信给朱家骅（中山大学校长），向朱推荐失业在家的许寿裳。10月27日，沈兼士不堪刘树杞的排挤打压，请假北返，特地向鲁迅告别。到了北京后，12月14日，沈兼士写信给鲁迅，向他打听厦门大学的情况，鲁迅告诉他情况不好，自己“仍定于学期末离去”。在厦门期间，沈兼士还从兴趣、爱好上关心鲁迅，据1926年9月9日《鲁迅日记》，沈兼士赠送给鲁迅晋朝印刷的《教宗禁约》，不久又赠送了唐人墓志拓本等等。
在厦门同事的一个多月内，他们均为北京来的文科教授，均受到厦门大学内某些人的打压，两人互相关心，互相支持，抱团和歧视他们的理科主任刘树杞斗争，但最终两人都不得不离开厦门大学。
分别后的10年（1926.10~1936.10.19），两人一直保持联系，友谊依然深厚。沈兼士回到北京，依然保持书生本色，靠教书谋生，因为他的志趣在汉语言文字学，对文学不是很擅长，所以他把精力放在学术研究上。鲁迅这个时期在广州中山大学呆了不到一年后，于1927年冬来到上海定居，充当自由撰稿人。
在1929年5月和1932年11月，鲁迅两次北上探亲，两次均和沈兼士见了面。1929年6月1日，他曾经不无感慨地给许广平写信说：“南北统一后，‘正人君子’们树倒猢狲散，离开北平，而他们的衣钵却没有带走，被先前和他们战斗过的有些人拾去了。未改其原来面目者，据我所见，殆惟幼渔、兼士而已。”这里所谓的“正人君子”就是“现代评论派”的胡适之、徐志摩、陈西滢等人，“先前和他们战斗过的有些人”指的是钱玄同、周作人、刘半农等人，他们在五四运动后，思想倒退、保守、僵化，不管人民死活，远离政治，埋头冷门学术，过着悠闲的名士生活，而老朋友沈兼士本色依然，深得鲁迅信任。
1932年11月，鲁迅最后一次北上探亲，并作了著名的“北平五讲”，旧友又重逢了。11月22日，鲁迅应沈兼士的邀请在辅仁大学作了《今春的两种感想》的演讲，沈兼士全程陪同在侧。演讲完毕后，沈兼士邀请鲁迅赴东兴酒楼夜饭，同席11人，临别赠送《清代文字狱档》6本，这套书是故宫博物院文献馆编印的，陆续发行，一共印刷了9本。鲁迅颇为推崇此书，因为从中可以看到封建统治者的专横、野蛮和昏庸，是写中国“文字狱”的最好的史料。鲁迅得到此书后，认真阅读，还运用了其中的许多史料影射国民党反动政策对思想文化的摧残。11月20日，他在北平给许广平写信说：“我到此后，紫佩、静农、寄野、建功、兼士、幼渔，皆待我甚好，这种老朋友的态度，在上海势利之邦是看不见的。”老朋友相聚的欢欣溢于言表。
除了上述的6本《清代文字狱档》外，沈兼士还先后赠送了《考古学论丛》、《辅仁学志》等5册书给鲁迅。1934年3月26日，鲁迅收到了沈兼士的《右文说在训诂学上之沿革及其推阐》一书。此书是很冷门、很枯燥的学术专著，可因为是老朋友沈兼士的著作，百忙之中的鲁迅仍拿出宝贵的时间当夜就阅读完毕，然后马上写信给北平的台静农，委托他向沈兼士表示感谢和敬佩。这个时期，鲁迅也经常寄送自己的译著给沈兼士及其爱子沈观，如《竖琴》、《萧伯纳在上海》、《南腔北调集》、《解放了的堂吉诃德》等。沈兼士这段时间也是埋头学术，鲁迅依然喜欢他，是因为他和那些所谓的“正人君子”保持了距离，而一直对鲁迅友好。
在这10年中，沈兼士远离政治，埋头学术研究，专攻汉语言文字学，而鲁迅则在文学界、思想界对人民进行启蒙，虽然两人走的道路不同，但鲁迅对沈兼士没有丝毫的责怪。两人互相寄送书籍，互相鼓励，互相交流事业上的得失。
鲁迅去世后的11年（1936.10~1947.8），沈兼士对鲁迅家人、财产多有关照。1936年10月19日上午5时25分，鲁迅在上海寓所内逝世。沈兼士得知这个噩耗后，在10月30日接受《中国学生》杂志社记者的采访，发表了悲痛的谈话。后来，《中国学生》记者根据其口述，整理成《我所知道的鲁迅》一文。沈兼士在此文中，高度评价鲁迅在文学、国学上的卓越贡献，认为他的逝世是中国乃至全世界文学界的一个极大的损失。在11月24日，他写信安慰悲痛中的许广平，表示沉痛哀悼：“豫才兄逝世，既为公痛，益增私悲。”而且欣然应允尽力而为地为鲁迅写墓碑。他还从经济上支援鲁迅原配夫人朱安。1945年12月21日，朱安对《北平晨报》的记者介夫说：“最近曾收到沈兼士先生送来的一笔款子，是国币五万元。这笔钱，本来是上海的许先生托沈先生带的，但沈先生当时并没有拿那笔钱，只说到北平一定给我送一点款子去。结果，钱是送到了，然而并不是许先生托带的，而是沈先生自己跟几位老朋友凑起来送的。”就连那个和鲁迅反目成仇的二弟周作人，沈兼士也给予公正的维护。1946年，做过文化汉奸的周作人被判了14年徒刑，沈兼士不但去探望他，还为他聘请了律师，和俞平伯等教授向最高法院提送报告，为周作人辩护。理由是日本法西斯作家片冈铁兵有攻击周作人的言论，如，周作人是“特殊的文学敌人、残余敌人、正在和平区内蠢动之反动的文坛老作家，为诸君及吾等斗争途上之障碍物、积极的妨害者，为大东亚地域中必须摧毁之邪教偶像”。结果，周作人改判为10年徒刑，到后来，他只坐了一年多牢就被释放了。沈兼士临终前，还为鲁迅和周建人在八道湾的房产权而奔走，他认为，政府不能悉数把八道湾的30多间房子全部作为汉奸周作人的逆产而没收，其中有三分之二是属于鲁迅和周建人兄弟的。
沈兼士和鲁迅有许多共同点：两人都是爱国主义者，在辛亥革命时期，他们都在章太炎的介绍下，参加了中国同盟会。民国时期，鲁迅用文学的手术刀解剖民族劣根性，希望中国强大；而原来埋头学术的沈兼士在抗战中，一介书生的他，冒着生命危险秘密抗日，抗战胜利后，在接收日伪文教设备过程中，他呕心沥血、鞠躬尽瘁，企图工业救国、教育救国。两人均热爱青年，鲁迅提携过许多青年作家；沈兼士则桃李满天下，爱生如子，在校园里，无论走到哪里，身旁总是围着一群青年学生，他不但是一位可敬的老师，也是一位和蔼可亲的长者，若在集会、校刊、墙报中发现有才能的青年，他总是加以鼓励、帮助，不遗余力地提携。两人都在学术上作出了巨大的贡献，沈兼士在汉语言文字学方面硕果累累；鲁迅文学史的造诣也很高深，如《中国小说史略》、《汉文学史纲要》。两人个性均是刚直不阿，具有强烈的正义感，对残民以逞的贪官污吏充满了刻骨的仇恨。据沈兼士女儿回忆，1941年12月，沈兼士从北平撤退到大后方时，经过河南，看到汤恩伯统治下，民不聊生，愤然在报纸上发表文章抨击他，汤恩伯甚至准备“逮捕他，幸亏辅仁校友闻讯”，连夜把他送到西安。所以，沈兼士和鲁迅彼此把对方当做知己，终生保持着深厚的友谊，而且爱屋及乌，关心爱护对方的亲人。两人的友谊是近现代史上一段文人相亲的佳话。文