1982年9月26日，孫儷出生在上海一個普通的工人家庭 ?。在其上小學一年級的時候，孫儷母親發現了她身上的文藝細胞，便送她到上海市少年宮（中國福利會少年宮）學習舞蹈。在此期間，孫儷學習認真努力，成績名列前茅 ?。11歲的時候，由于舞蹈出眾，孫儷隨上海東方小伙伴藝術團出訪過英國、美國、日本等國家 ?。

　　1997年，孫儷初中畢業，孫儷母親為了女兒的前程，便將其送入了上海警備區戰士業余文藝演出隊 ?。面對艱苦的軍事訓練，由最初的不適應到逐漸的克服和最后的脫穎而出，孫儷一直在努力著，并最終堅持了下來。

　　2000年，孫儷退伍并進入了上海銀都藝術學校學習。

　　2001年初，孫儷參加新加坡“新傳媒8頻道”舉行的“才華橫溢出新秀”，獲得亞軍及智慧大獎 ?。隨后，孫儷與退伍戰士海巖創辦的海潤公司簽訂了合同，成為海潤演藝經紀的第一個藝人，繼而，在電視劇《情深深雨蒙蒙》中跑龍套，飾演陸依萍的伴舞 ?；同年底，加入海潤影視籌拍的大型電視劇《玉觀音》 ?。

　　2003年，電視劇《玉觀音》開播，孫儷憑借飾演緝毒女警察安心一角 ?，獲得第22屆中國電視金鷹獎最具人氣女演員獎、最受觀眾喜愛的電視劇女演員獎、中央電視臺電視劇十佳演員及第14屆北京電視春燕獎電視劇優秀女主角等多種獎項 ?。

　　2004年，主演愛情電視劇《一米陽光》，在劇中飾演女律師伊川夏 ?；隨后，在年代劇《紅粉世家》中飾演歌女李桃枝 ?；同年，還與劉燁合作主演《血色浪漫》，飾演純情的周曉白一角 ?。

　　2005年，與陳坤、高云翔合作主演歷史情感劇《風雨西關》，飾演天真活潑、無限美好的大家小姐謝天慧；隨后，主演電視劇《幸福像花兒一樣》，飾演單純善良的舞蹈演員杜鵑。

　　2006年，再度與劉燁合作主演軍旅題材電視劇《天和局》，飾演忠厚善良的傳統女性竺晚秋。之后，首次出演現代愛情偶像劇《屋頂上的綠寶石》，飾演繽紛燦爛的莫家琦 ?；同時，孫儷還尋求影壇方面的發展，與李連杰合作動作片《霍元甲》，并憑此片獲第28屆大眾電影百花獎“最佳新人獎” ?。

　　2007年，與黃曉明合作主演《新上海灘》，飾演集誠實、堅強、愛心、智慧、勇氣與氣質于一身的馮程程 ?；隨后出演電視劇《一世情緣》，飾演任性刁蠻且深藏心機的富家女紀雯；同年，入圍第3屆“全國十大社會公益之星”的名單。

　　2008年，孫儷與鄧超以熒幕情侶檔主演浪漫愛情電視劇《甜蜜蜜》；同隨后，參演陳嘉上導演的古裝愛情魔幻電影《畫皮》，飾演降魔者夏冰；7月，參演汶川地震公益短片《2008分之一》 ?；9月1日，北京殘奧會圣火在上海傳遞，孫儷成為第57棒火炬手。

　　2009年，孫儷出演嚴歌苓小說改篇的電視劇《小姨多鶴》，劇集因中日題材問題，雪藏三年后才在安徽衛視上星播放。 ?后又參演了外語拍攝的電影《金山》，《金山》未能夠在國內放映，后來卻獲得兩個獎項——羅馬故事電影節“最佳女主角獎”和加拿大電影the Gemini Award雙子座獎“最佳女主角獎” ?。同年還參演了劉鎮偉導演的電影《機器俠》。 ?

　　2010年，孫儷出演劉鎮偉導演的電影《越光寶盒》， ?拍攝了劉鎮偉導演的電影《天仙奇緣》（又名《大話天仙》）進度一半時因片方撤資而停拍。 ?

　　2011年，孫儷出演電視劇《后宮甄嬛傳》，在劇中飾演甄嬛。 ?該劇收視破2，安徽衛視平均收視率為1.48，東方衛視平均收視率為1.34。 ?

　　因其在《甄嬛傳》里的演技，孫儷獲得2012年國劇盛典“最佳女主角”獎，并獲得兩項提名 ?，上海杜莎夫人蠟像館也為她在戲中“皇太后”造型塑造蠟像。 ?該劇同年參演了與麥兆輝、莊文強導演合作的《關云長》及陳嘉上導演的《畫壁》。

　　2013年，孫儷出演電視劇《辣媽正傳》，在劇中飾演女主夏冰。

　　2014年2月，孫儷主演的電影《大話天仙》上映。6月，因電視劇《辣媽正傳》榮獲第20屆上海電視節"白玉蘭獎"最佳女演員獎。 ?9月6日，孫儷產后復出拍攝鄭曉龍導演的古裝劇《羋月傳》，劇中飾演羋月。 ?10月，孫儷再因電視劇《辣媽正傳》榮獲第十屆中國金鷹電視藝術節最具人氣女演員獎以及第27屆中國電視金鷹獎觀眾喜愛的女演員獎。 ?

　　2015年11月30日，由孫儷領銜主演的古裝劇《羋月傳》在東方衛視和北京衛視播出，該劇34城收視達4.012，平均收視分別為2.867和2.809，創東方衛視12年來電視劇收視紀錄，收視位列2015年聯播劇第一，同時，網絡播放量也突破200億 ?；12月18日，由孫儷擔任嘉賓的《奔跑吧兄弟》播出，創造了三季以來收視紀錄 ?；24日，主演喜劇電影《惡棍天使》上映，孫儷飾演查小刀 ?。