一九九三年七月二十日，孙铱在四川省成都市出生。在其成长过程中，她积极参与多项艺术与选秀活动，并取得了不俗的成绩。她曾在中国女鞋之都广告形象代言人大赛中荣获季军，随后在“放飞梦想”全国青年优秀艺术人才选拔活动的四川赛区中，凭借出色的舞蹈表现夺得金奖，并在全国总决赛中获得了少年组银奖的荣誉。此外，在“艺术使者”全国优秀新人作品电视展示活动中，她同样以舞蹈作品斩获了A组金奖。进入二零一一年，孙铱的模特生涯迎来了重要突破，她先是参加了二零一一年新丝路西部模特大赛，成功摘得冠军桂冠；同年，她又站上了新丝路第十八届中国模特大赛总决赛的舞台，并在竞争激烈的潮模组别中再次夺冠，展现了其在时尚领域的潜力。二零一二年，孙铱考入北京电影学院，成为该校十二级表演创作班的一名学生，系统地接受专业表演训练。因其在多方面的亮眼表现，孙铱亦被视作娱乐圈宝贝计划的有力候选人之一。
二零一三年十月，孙铱与北京电影学院二零一二级表演本科班的同学们一同参与了重庆电视台时尚频道推出的节目《妹儿雄赳赳》（第二季），由此在荧屏上崭露头角。次年十一月二十日，她迎来了个人首部电视剧作品——根据吕铮小说《赎罪无门》改编的都市情感悬疑剧《爱的追踪》，该剧由张国立、闫妮等资深演员领衔主演，孙铱在剧中诠释了性格率真、作风泼辣的角色马帅，其表现获得了观众的初步关注。进入二零一五年七月，孙铱在悬疑喜剧《煮妇神探》中出演了重要角色，该剧由贾乃亮和李小璐等人主演，她所扮演的赵柔是一位出身优越、性情温柔善良的千金小姐，却不幸被卷入一桩复杂的谋杀案之中；同年九月十九日，孙铱受邀以嘉宾身份出席了第二十五届中国金鸡百花电影节，进一步提升了其在行业内的能见度；此后，她又在电视剧《半妖倾城》中友情客串，生动演绎了名为海棠的角色。二零一六年，孙铱继续拓展戏路，参演了由蒋雯丽、明道等主演的都市轻喜剧《转角之恋》，她在剧中饰演追逐潮流、热爱新鲜事物的时尚女孩孟甜；同年七月，她还友情出演了古装传奇题材电视剧《楚乔传》，为其演艺履历增添了又一笔丰富的色彩。
二零一七年四月十六日，由孙铱携手张嘉译、何冰等演员共同出演的电视剧《白鹿原》正式与观众见面，她在剧中生动诠释了象征“白鹿精灵”的重要角色白灵，其表现获得了不少关注；同年十一月十四日，她与罗云熙联袂合作的都市行业情感剧《儿科医生》也登陆荧屏，孙铱在剧中扮演了充满专业精神与情感张力的医生唐雨佳，进一步展现了其表演上的可塑性；此后不久，她又与严屹宽、范世琦一同主演了聚焦军旅生活的题材剧《飞行少年》，并担纲女一号于欣然一角，深入刻画了当代军人的坚韧形象；就在同月二十二日，孙铱参演的又一部都市情感剧《生逢灿烂的日子》于北京卫视和东方卫视同步首播，她在剧中饰演的佳佳因童年时目睹父母离世的创伤而陷入失语状态，这一复杂角色对其演技提出了新的挑战。时间来到二零一九年八月二十日，孙铱参演的电视剧《山月不知心底事》如期播出，她所饰演的董灵是一个为爱执着、勇敢追寻的年轻女孩；次日，即八月二十一日，由其主演的聚焦缉毒案件的刑侦题材剧《善始善终》在爱奇艺平台独家上线，孙铱在剧中成功塑造了性格鲜明的金兰兰一角；同年九月，她加盟的青春成长治愈类电视剧《以家人之名》在厦门举行了正式的开机仪式，她在剧中饰演了角色齐明月，为这段充满温暖与感动的青春故事增添了重要一笔。进入二零二零年，孙铱的演艺事业持续拓展，她与范丞丞、王安宇等新生代演员共同主演了电视剧《左肩有你》，进一步丰富了其作品序列。二零二一年七月八日，孙铱与秦俊杰搭档主演的电视剧《衡山医院》正式开播，她在剧中化身为一名充满热情与理想的实习医生白茱莉；随后在十二月十三日，她参演的浪漫爱情悬疑剧《沉睡花园》也与观众见面，孙铱在剧中饰演了角色颜洛；同月二十一日，另一部由她参演的电视剧《输赢》如期播出，她在剧中饰演了性格鲜明的贝爻爻，持续为观众带来多样化的角色体验。
2016年5月24日，孙铱顺利通过了北京电影学院本科阶段的毕业论文答辩，为其本科学习生涯画上了一个圆满的句号。同年6月，她正式从北京电影学院本科毕业，并凭借在校期间的优异表现，同时荣获了北京市级优秀毕业生、校级优秀毕业生、毕业之星以及羽西奖学金共计四项荣誉，成绩斐然。毕业之后，孙铱并未离开校园，而是选择继续深造，以研究生的身份继续在北京电影学院学习。在她的研究生培养过程中，一个值得关注的现象是学院为她设立了两位导师，他们分别是北京电影学院继续教育学院院长扈强以及著名演员张嘉译。这种由一位学院管理者和一位资深行业实践者共同指导一名研究生的双导师模式，在北京电影学院的历史上尚属首次出现，可视为学院在研究生培养机制上的一次创新性尝试。
2021年5月20日，演员孙铱通过其个人社交媒体平台正式对外公布恋情，她以“我真的恋爱了”这一简洁而直接的表述，向广大粉丝与公众分享了自己的情感状态。消息发布后，迅速引发了媒体与网友的关注。随后，孙铱所属工作团队的相关工作人员进一步向外界证实了这一喜讯，并补充说明，孙铱的恋爱对象并非演艺圈内人士，而是一位圈外男友，团队同时也表达了希望公众能给予两人更多私人空间与祝福的意愿。
2021年7月20日，演员孙铱通过社交媒体公开宣布了自己怀孕的喜讯。随后在2022年1月13日，她首次分享了儿子的正面照片，向公众展示了初为人母的喜悦；四天后的1月17日，孙铱又在社交平台发布了一条详细视频，坦诚地讲述了她在分娩后遭遇产后大出血的完整经历，引发了广泛关注。时间来到2025年1月15日，孙铱再次向公众透露了近况，她表示自己近期怀上的第二胎不幸流产，而在后续的身体检查中，医生意外发现其脑动脉血管内生长了一颗动脉瘤，她随即决定接受手术治疗。同年1月26日，孙铱通过视频更新称自己已经办理住院手续，预计在接下来几天内就能接受治疗，她在视频中说道：“我现在终于明白自己为什么会患上动脉瘤了。”最终在2025年2月4日，孙铱在成功完成血管瘤手术后向所有关心她的人报了平安，她表示手术过程非常顺利，结果圆满成功，并对期间给予她支持与鼓励的家人、朋友和粉丝表达了深深的感恩之情。
二零一五年十月十七日，正值北京电影学院迎来建校六十五周年庆典之际，该校在校学生孙铱与著名导演张艺谋一同登台，分别作为当前在读学生群体与往届杰出校友的代表发表了致辞。时隔近三年，即二零一八年九月五日，孙铱再度参与了一项具有广泛社会影响力的公益活动——这场名为“众智集善冠创未来”的2018中华慈善日明星公益晚会，是由中国残疾人福利基金会联合中国肢残人协会携手举办。在该晚会上，鉴于其长期以来对公益事业的热情投入与积极贡献，孙铱荣幸地被授予孙楠重塑未来专项基金所颁发的“爱心大使”荣誉称号。
孙铱的外形清新灵动，宛如不染尘埃的小仙女，她拥有一张可爱清纯的圆润脸庞，略带些许婴儿肥，但这丝毫未减其魅力，反而更衬托出她甜美可人的灿烂笑容。自小以来，孙铱便是许多父母口中常常提及的“别人家的孩子”，她不仅学业出众，更在北京电影学院求学期间表现优异，连续多年荣获学院一等奖学金以及国家励志奖学金，堪称是一位颜值与智慧并存的学霸级美女。她的气质纯净通透，而其在表演中所展现的灵气十足的演技，也让业界与观众对其未来的演艺道路充满期待。在电视剧《白鹿原》中，孙铱凭借一双会说话且充满灵气的眼睛，将角色白灵演绎得活灵活现、惟妙惟肖，其出色表现格外引人注目。尽管作为一名新晋女演员，孙铱在电视剧《儿科医生》中的表现却可圈可点，她对所饰角色的细腻塑造以及对剧本内涵的精准把握，都展现出了超越年龄的成熟与深度，其专业能力丝毫不逊色于经验丰富的资深演员。