１８５７年岩手県一関市に生まれる。１８７４年、上京。その後、イタリア人キヨソーネからイタリア語を学び、イタリア公使館に勤務するようになる。１８７６年ラグーザのもとを訪れ、彫刻を学ぶ。１８８１年イタリア公使に同行して渡伊。ヴェネツィア王立美術学校に入学、８７年帰国。１８８９年明治美術会結成に唯一人の彫刻家として参加。１８９７年ヴェネツィア万博日本側委員として渡欧。１８９８年東京美術学校教授となる。１９００年同校退官。パリ万博で「老夫」が金牌受賞。１９０７年文部省美術審査委員となる。１９１４年美術界から隠退し、千葉県館山市に移り住み、４２年同地にて死去。長沼は、ヴェネツィア王立美術学校でアカデミックな彫刻技法を学び、帰国後は丹念な写実に基づいた肖像彫刻を制作。作品にはドイツの医学者ベルツ博士やダイバース博士、渋沢栄一の像がある。「老夫」は長沼の近所に住む植木職人をモデルにしたと伝えられている。独特な形の頭巾が作品のイメージを強め、解剖学的に再現された顔の骨格や額の皺などは、明治時代の写実主義彫刻の典型を示している。（「日本近代彫刻の一世紀　写実表現から立体造形へ」図録　１９９１年）