孫菲菲出生于西安市閻良區(qū)。孫菲菲小時候頭特別大，還得了個“孫大頭”的外號。1993年至1998北京舞蹈學院附中學習國舞專業(yè)。1998年至2002年在北京舞蹈學院古典舞系學習表演教育專業(yè) 。

2001年在《老爸百分百》中飾丁菲菲一角。隨后參演《追夢組合》，擔任主演于劇中飾演張雪妹。參演《冬天不冷》，扮演角色鄧鹿。

2003年參演《李衛(wèi)當官》。

2004年孫菲菲主演中韓合拍片《北京，我的愛》，飾演女主角溫婉善良的楊雪，該片使孫菲菲在韓國迅速走紅； 隨后參演《萍蹤俠影》，扮演調(diào)皮可愛的靜公主。

2005年出演電視劇《開創(chuàng)盛世》，飾演飛揚跋扈的月容公主；參演電視劇《七劍下天山》，飾演董小宛；主演張紀中版《碧血劍》，飾演女主角九公主。

2006年參與拍攝電視劇《楚留香》，飾演楚留香的紅顏知己李紅袖。

2008年參演電視劇《玫瑰江湖》，飾演女一號沈斯如 ；出演古典傳奇電視劇《孔雀東南飛》，飾演女一號劉蘭芝。

2009年參演電影《人皇伏羲》，孫菲菲出演傳說中的大地之母“女媧”一角色。4月參演電視劇《內(nèi)線》，孫菲菲劇中出演地下黨員“報春鳥”，搭檔鐘漢良。參演漢宮大戲《美人心計》，飾演皇后青寧。

2010年出演《碧波仙子》，該劇改編自戲曲名段，由孫菲菲聯(lián)袂香港古惑仔陳小春共同主演，講述了鯉魚仙子和凡人李安之間的傳奇愛情。

2011年出演《麻姑獻壽》，飾演女一號仙女麻姑。

2012年參演《宮鎖珠簾》，劇中扮演皇后  。

2013年主演電視劇《內(nèi)線前傳》，出演角色美女特工楚香雪。

2015年，領銜主演的恐怖電影《詭影迷情》于11月27日登陸全國院線。

2016年參演電視劇《好想好想愛上你》，飾演一個有些虛榮，懷有愛情夢，愛情卻幾多坎坷的“白骨精”。

2014年6月5日，孫菲菲與老公在北京民政局婚姻登記處領證結婚 。丈夫姓史，英文名為JackShi，為美籍華人，原籍福建，四十多歲，系聯(lián)想集團某總監(jiān)  。6月11日凌晨2點，孫菲菲連發(fā)兩篇微博，否認傳出的二婚傳聞 。2014年7月12日，孫菲菲和史宏在北京舉行婚禮  。

2015年7月14日17點59分，孫菲菲通過微博曬出兩張孕期的素顏照，面頰明顯發(fā)福臃腫的她自爆懷孕以來已經(jīng)胖了12斤。雖然發(fā)福，不過孫菲菲的皮膚還是十分嬌嫩白皙，豐滿的上圍更是搶鏡。這是菲菲當上準媽媽以后第一次曬圖。

擔任“明星粉絲公益風暴”形象大使  ，暨生命之歌公益網(wǎng)愛心天使；“先心病萬里行”活動愛心大使。2007年出任“春暖2007”公益愛心大使  、2007年大型"中國玫瑰"愛心公益活動。

2009年被中國紅十字會聘為2009年“蒲公英愛心傳遞大使”。 參加中國社會工作協(xié)會兒童社會救助工作委員會主辦的“兒童希望——金色搖籃希望健行”活動。

2010年4月3日 《抗旱救災 我們在行動》公益晚會擔任接線員 ；4月19日中國扶貧基金會“愛心包裹”項目發(fā)車儀式并現(xiàn)場捐贈。

2011年5月“中國明星慈善排行榜”授予2011年度慈善仁愛大使 。2011年度榮獲中華慈善基金總會以及中美集團聯(lián)合舉辦慈善愛心大使稱號。

2012年孫菲菲一對一的愛心捐助先心病患兒 ，孫菲菲參與救助的女孩名叫劉淼  。

孫菲菲自從憑借主演中韓合作劇《北京，我的愛》出道以來，就以其 清純可人的形象在演藝圈獨樹一幟，有人說她的漂亮很特別，是集清純、溫婉、善良于一體。

習舞出身的孫菲菲，身段窈窕，臉龐俊美，再加上自己在古典文化方面的研習，使得她由內(nèi)而外散發(fā)出古典女子含而不露的美感。但是這個看上去嬌俏如花的女孩，生活中卻總是大大咧咧，并且從來都把自己與“羸弱”、“柔弱”這些形容詞撇清關系。眼下的孫菲菲，即便生病，也總是簡單治療便重返片場，陪伴她最長時間的便是工作，好強、認真的工作態(tài)度與她嬌柔的外表形成了強大的反差。有顆“男孩心”的她，用行動證明了自己的演技和敬業(yè)態(tài)度，也詮釋了屬于女性的堅強、獨立，不怪有媒體送了她一個新綽號：“新一代勞�！薄�

2005年憑藉《北京我的愛》，孫菲菲一躍成為風靡中韓兩國的少男殺手。媒體評為“2009年十大最具價值女星之一”。經(jīng)常用來形容她的一個詞就是“古典美女”  。（春楠評）菲菲外型古典，清雅，有一種高山隔空，不食人間煙火的感覺。孫菲菲就是阿九的復活版。（金庸評） 菲菲是個非常好的演員，她有與眾不同的美麗，無與倫比的靈氣。孫菲菲在戲里演阿九，是一個相當敬業(yè)的演員。（張紀中評）