2001年，孙宁考上了中央戏剧学院的表演专科班，2003年，从中央戏剧学院毕业 。
2005年，在赵薇，陈宝国主演电视剧《京华烟云》中饰演温柔贤良的孙曼妮 ；同年，在全景式反映滇西地区抗战史诗的电视剧《滇西往事》中饰演民初期间的珠宝商千金林依人 ；同年，还出演了都市情感剧《临界婚姻》和青春言情剧《爱上天使》 。
2007年，与王学兵主演电视剧《忘不了》饰沈若兰 ；同年，在高希希指导的电视剧《男人底线》中饰演梁爽 ；同年，出演潘长江自导自演的电视剧《清凌凌的水蓝莹莹的天》 。
2009年，孙宁与范伟合作都市题材剧《老大的幸福》，在剧中饰演优雅、贤惠、知书达理的“中国式好女人”梅好 ；同年，主演农村题材剧《清凌凌的水蓝莹莹的天》第二部；同年，和海清主演安徽电视台出品的电视剧《鲜花朵朵》 ；12月，领衔主演民国苦情剧《梨花泪》，在剧中饰演喜欢戏曲的票友叶如萍，最后却成为戏班的主演 ，电视剧《梨花泪》入围“AsianContentExChange亚洲节目论坛 。
2011年，再次与范伟合作悬疑喜剧电影《跟踪孔令学》，凭借此片获得首届巫山神女杯艺术电影周最佳女配角[37-38] ；5月，在历史战争剧《汉阳造》中饰演端庄艳丽，且极具智商的国民党女特工楚蝶 ；9月，参演抗战革命剧《游击兵工厂》。
2012年，参演催泪情感剧《最爱你的人是我》；7月，与涂松岩联袂主演都市家庭剧《离婚协议》杀青，在剧中饰演资质平平的普通女生于文雅 。
2014年8月，与靳东、种丹妮主演的年代悬疑情感剧《龙器》杀青 。
2015年1月，联合段奕宏、马苏、富大龙出演的传奇年代剧《大连故事》杀青，该剧由高满堂担任总编剧，王滨执导[47-48] ；12月，在历史传奇剧《天下粮田》中饰演大家闺秀大扇子 [49-50] 。
2016年6月，与王斑、吴迪主演的革命历史剧《毛泽东三兄弟》在央视8套播出，孙宁饰演毛泽东妻子杨开慧一角[51-52] ；7月，参演的古装传奇剧《特工皇妃楚乔传》在横店开拍，在剧中饰演地位仅次于皇后的魏贵妃 。
2017年1月，领衔主演的年代史诗冀商剧《布衣天下》在北京杀青，在剧中饰演高阳纺织大王最宠爱的女儿王云锦 ；4月，以优秀毕业生的身份回到母校黑龙江艺术职业学院举行讲座 ；5月，孙宁做客的《影视风云》在BTV文艺播出 。
2018年6月，参与录制北京卫视明星跨界音乐真人秀节目《跨界歌王第三季》 。
2020年，参演当代都市剧《落花时节》 。
2021年3月31日，参演电视剧《明天我们好好过》播出。
2021年5月25日，出演的重大革命历史题材剧《光荣与梦想》在北京卫视、东方卫视及腾讯视频、爱奇艺、优酷同步播出 ；9月25日，与林江国主演的工业史诗剧《火红年华》在央视一套播出 。
2007年，孙宁与王学兵因为合作拍摄电视剧《忘不了》擦出爱情火花，之后两人恋情顺利，2009年9月，孙宁与王学兵正式步入婚姻殿堂。2012年，孙宁与王学兵离婚[58-59] 。
2011年，担任凤凰网第83届奥斯卡金像奖点评嘉宾 。同年出席“I&U美丽童行”主题公益活动”。
2013年，孙宁做客《公益中国》，担当公益讲述人，还出席“公益英雄”年度盛典。同年《时尚生活导报》八周年，孙宁被授予公益形象大使。
2014年，在北京人民大会堂举行的“中国女性形象工程2014年度全国推广活动”，孙宁获得大会授予“爱心大使”称号 。
2017年3月，孙宁出席了救助流浪动物的公益活动，真诚为流浪动物再发声，宣传领养代替购买的理念，帮助流浪动物寻找温暖有爱新家庭 。
孙宁之后出演过现代剧、偶像剧，《滇西往事》里的傈僳族姑娘诺玛，《滇西1944》里的特工沈丽萍，《老大的幸福》中梅好都是让人印象深刻的角色，特别是《火线三兄弟》中的王蕙芸让孙宁又跳了出来，完全颠覆以往高贵华丽的少奶奶形象 。（搜狐娱乐评）
从《金粉世家》到《火线三兄弟》，孙宁走过十年光阴，在演员这条道路上完成了一个女孩到女人的脱变 。（央视网评）
很多人对孙宁的第一印象是来自《金粉世家》里的金家大少奶奶，绝美温婉的扮相加上出神入化的演技，使得孙宁“国民第一少奶奶”的印象深入人心。出道以来孙宁为观众创造的大量经典的荧幕形象，孙宁一直默默用演技为自己发声，经历了众多不同角色的磨练，她身上出现更多的是实力演员的精湛娴熟 。（凤凰财经评）
