1993年，孙怡出生在吉林省集安市。8岁那年，遵从妈妈的意愿开始学习电子琴，12岁那年她的电子琴水平就已经满级，随后开始学习钢琴。2012年，毕业于师范专业的孙怡毅然放弃了父母为她规划好的未来，第一次有了自己的梦想，当一名演员[128]。
2013年，大专毕业的孙怡因为喜欢表演，便前往北京参加了一个表演考前班，准备参加第二年的中央戏剧学院艺考。而就在此时，她认识了自己的第一个经纪人，并获得了在一部影视剧中出演小角色的机会，孙怡也因此正式进入演艺圈发展[12]。
2014年，孙怡主演了黄尧执导的现代爱情片《欢·爱》，并在片中与郭晓东演绎了一段萝莉与大叔之间的忘年之恋，而此片则入围了第32届圣丹斯电影节主竞赛单元[13]；随后，她参加了《芈月传》剧组与乐视网联合举办的“全民网络造星”活动，并最终脱颖而出与众多艺人共同出演了古装人物传奇剧《芈月传》，而她在剧中则饰演了芈月的侄女芈瑶；同年，孙怡还与包贝尔搭档主演了青春爱情喜剧片《我的青春期》，并在片中饰演了清纯可人的女主角李春霞[14]；此外，她还在与海清、陈思诚、朱珠合作出演的职场励志情感剧《大猫儿追爱记》中饰演了单纯善良的富家女同同[15]。
2015年，孙怡与张若昀、邓伦、张雪迎联袂主演了改编自同名小说的青春爱情剧《十五年等待候鸟》，并在剧中饰演了外形平凡，却智商颇高的女主角黎璃，而她也因此赢得了更高的关注度与人气[17]。
2016年3月，孙怡与韩东君搭档主演了革命热血剧《迷雾围城》，并在剧中饰演了温婉贤淑又高冷精明的女主角秦桑[18]；随后，因在《欢·爱》中的出色表现，孙怡连续摘得了第19届上海国际电影节亚洲新人奖最佳女演员[19][11]、第11届华语青年影像论坛年度新锐女演员的荣誉[20]；同年，她还与钟汉良、马天宇合作主演了现代都市情感剧《凉生，我们可不可以不忧伤》。
