1996年，孫遜主演了第一部話劇作品《日出》
1998年，在話劇《秦淮麗人》中飾演李少卿一角；
同年，與胡靜、陳建斌聯袂主演愛情電影《網絡時代的愛情》，飾演濱子。
2002年，在反映當代軍人題材的22集電視劇《DA師》中飾演房亞秋。
2006年，主演由南京軍區出品的軍事題材電視劇《狼煙》，在劇中飾演東海。
2007年，與丁海峯、何琳、王茜華聯袂主演史詩電視連續劇《暗戰雙鳳樓》，飾演衛安；
同年，在範小天、王永聯合執導的電視劇《紅粉》中飾演混進共產黨內部的國民黨軍統特務任來喜。
2009年，與王寶強、張國強聯袂主演戰爭題材電視劇《我的兄弟叫順溜》，飾演一口湖北腔的新四軍三營長，該劇成爲孫遜演藝事業的一個重要轉折點；
同年10月，在《夢想光榮》中飾演男一號馬大壯，孫遜用過人演技將人物角色完美的呈現出來。
2010年，主演《天行健》飾演男一號梅貽琦；同年10月，主演歐陽奮強執導的紅色輕喜劇《警察遇到兵》，擔任男一號羅興泉。2011年，在戰爭劇《生死歸途》中擔任男一號，飾演高吉龍；同年，在虎子編劇並執導的戰爭劇《最後征戰》中飾演性格耿直的男一號楊忠。
2012年，在俞鍾執導的諜戰劇《獨刺/肉中刺》中擔任男一號，飾演保密局精英特務林孝成；
同年7月，在孫小光執導的戰爭戲《戰火兵魂》中擔任男一號，飾演45旅警衛營排長於成山。
2013年4月，周小兵執導的電視劇《狼牙英雄》在山東衛視獨播，孫遜飾演男一號喬繼山
同年，領銜主演尤小剛導演執導的清裝劇《大清寶典》，飾演乾隆契兄、臥底理親王府永溶（陳若蘭）。
2013年，在紀念毛澤東誕辰120週年的電視劇《毛澤東三兄弟》中領銜主演，飾演革命家毛澤民。
2015年，由孫遜擔綱主演的年代商戰傳奇《長江往事》殺青，孫遜又馬不停蹄地趕往年代大戲《月滿梧桐》劇組。
據悉，在拍攝《戰火兵魂》過程中，槍膛中濺出的槍油突然飛入了孫遜的右眼，他當時只是簡單清洗了一下就繼續拍戲，後來情況越發嚴重，趕到醫院才知道由於槍油的強腐蝕性，已經引發了眼板腺發炎，若持續發展會有失明的危險。但孫遜仍未因此“撤下火線”，而是一邊治療眼傷，一邊堅持拍攝，獲得劇組同仁的讚譽。
