饰演的再见艳阳天Ⅱ剧照1999年,客串吕良伟,俞小凡主演的古装神话剧《菩提达摩传奇》,在第三单元中饰演双环,自此正式进入娱乐圈；同年主演个人首部电影《操心家长》,在片中饰演黄老师。2000年,与徐怀钰,郭晋安联合主演古装神话剧《天地传说之鱼美人》,在剧中饰演与张子游有婚约的宰相之女金牡丹；与李亚鹏,蒋勤勤主演侦探悬疑剧《神探科蓝》,在剧中饰演坚强美丽的女护士林浩颖。2002年,在关咏荷,赵文卓主演古装武侠剧《书剑恩仇录》中饰演脑筋精灵刁转的李沅芷。孙莉2004年,在胡歌,刘亦菲主演的古装仙侠玄幻剧《仙剑奇侠传》中饰演女娲族后裔林青儿。2006年,领衔主演李国立执导的古装神话单元剧《聊斋奇女子之宦娘》,在剧中饰演爱上小生温如春的赵宦娘。2008年2月,孙莉接替袁泉在新版《暗恋桃花源》中饰演云之凡。2009年,与保剑锋联合主演赖水清执导的年代爱情剧《再见艳阳天》,在剧中饰演出身贫农家庭的姑娘谢秀巧,后退出娱乐圈。2014年,黄磊携女儿参与亲子节目《爸爸去哪儿第二季》,孙莉也为观众所熟知。2015年6月15日,孙莉出席了《2015星光上海—华谊ELLE之夜》五周年庆典活动。2017年,在黄磊自导自演的喜剧电影《麻烦家族》中饰演无怨无悔照顾着文家一大家子的成活起居的儿媳丁雁。2020年11月10日至18日,参演的国家大剧院新制作话剧《基督山伯爵》上映。2022年6月6日,主演的电视剧《妻子的选择》播出,在剧中饰演方糖。11月,主演的肢体剧场作品《樱桃园》亮相乌镇戏剧节。2023年4月19日至4月22日,参演的话剧《樱桃园》将登陆国家大剧院。8月10日-13日,主演话剧《安魂曲》登录北京保利剧院。
荣誉奖项获奖时间奖项名称获奖结果2009最健康时尚家庭奖获奖2008时尚年度颁奖典礼最具爱心华人女性奖获奖2008BQ红人榜年度甜蜜情侣获奖
2021年7月,黄磊孙莉夫妇为河南暴雨灾情捐款100万元。