孙菲菲出生于西安市阎良区。孙菲菲小时候头特别大，还得了个“孙大头”的外号。1993年至1998年北京舞蹈学院附中学习国舞专业。1998年至2002年在北京舞蹈学院古典舞系学习表演教育专业。
2001年，在《老爸百分百》中饰丁菲菲一角。随后参演《追梦组合》，担任主演于剧中饰演张雪妹。参演《冬天不冷》，扮演角色邓鹿。
2003年，参演《李卫当官》。2004年孙菲菲主演中韩合拍片《北京，我的爱》，饰演女主角温婉善良的杨雪，该片使孙菲菲在韩国迅速走红；随后参演《萍踪侠影》，扮演调皮可爱的静公主。
2005年，出演电视剧《开创盛世》，饰演飞扬跋扈的月容公主；参演电视剧《七剑下天山》，饰演董小宛；主演张纪中版《碧血剑》，饰演女主角九公主。
2006年，参与拍摄电视剧《楚留香》，饰演楚留香的红颜知己李红袖。
2008年，参演电视剧《玫瑰江湖》，饰演女一号沈斯如；出演古典传奇电视剧《孔雀东南飞》，饰演女一号刘兰芝。
2009年，参演电影《人皇伏羲》，孙菲菲出演传说中的大地之母“女娲”一角色。4月参演电视剧《内线》，孙菲菲剧中出演地下党员“报春鸟”，搭档钟汉良。参演汉宫大戏《美人心计》，饰演皇后青宁。
2010年，出演《碧波仙子》，该剧改编自戏曲名段，由孙菲菲联袂香港古惑仔陈小春共同主演，讲述了鲤鱼仙子和凡人李安之间的传奇爱情。
2011年，出演《麻姑献寿》，饰演女一号仙女麻姑。
2012年，参演《宫锁珠帘》，剧中扮演皇后。
2013年，主演电视剧《内线前传》，出演角色美女特工楚香雪。
2015年，领衔主演的恐怖电影《诡影迷情》于11月27日登陆全国院线。
2016年，参演电视剧《好想好想爱上你》，饰演蔡真真。
诡影迷情2015-11-27导演项海明，吉桥 主演李泰，商蓉，王艺嘉
人皇伏羲2009 饰演女娲 导演曹荣 主演谭耀文，高虎，雅琦
中国月亮《奥运会献礼片》2008 饰演杨梅 导演Ron Berrett 主演詹姆斯·施奈德，安东尼·蒙哥马利
自首2007 饰演小红 导演黄群 主演后舍男生
玉观音2002 饰演客串 导演许鞍华 主演赵薇，谢霆锋，柳云龙
好想好想爱上你2015-04-27 饰演蔡真真 导演刘心刚 主演张歆艺，黄觉，牛萌萌
抗倭奇侠传2014-07-07 饰演十三姑 导演曹华，张广峰 主演金珈，谢苗，白雨
麻姑献寿2014-01-02 饰演麻姑 导演吴家骀 主演王斑，午马，廖京生，王珂
莞香2013-10-14 饰演西翠 导演王文杰 主演曹颖，陈龙，颜丹晨
内线前传2013-01-19 饰演楚香雪 导演陶玲玲，尤小刚 主演孙耀威，马德钟，吴京安
童话二分之一2012-08-27 饰演艾雅 导演张哲书 主演张钧甯，朱梓骁，李俊赫
牡丹亭2012-06-22 饰演杜丽娘 导演彭景泉，李翰韬 主演沙溢，王珂，姚刚，郭凯敏
宫锁珠帘2012-01-20 饰演贞儿 导演李慧珠 主演何晟铭，袁姗姗，杜淳
碧波仙子2011-08-05 饰演红鱼儿 导演徐文雁，陈咏歌 主演陈小春，于咏琳，战菁一
血色恋情2010-10-10 饰演九红 导演张汉杰 主演王阳，李菁菁，秦卫东
等到胜利那一天2010-08-01 饰演梅云 导演包福明 主演焦恩俊，张光北，安泽豪
内线2010-04-07 饰演楚香雪 导演陶玲玲 主演钟汉良，孙淳，杜雨露
美人心计2010-03-15 饰演青宁 导演吴锦源，于正，陈国华 主演林心如，陈键锋，王丽坤
孔雀东南飞2009-10-31 饰演刘兰芝 导演王文杰 主演潘粤明，王姬，鲍国安
玫瑰江湖2009-01-22 饰演沈斯如 导演袁英明，王少杰 主演霍思燕，钟汉良，何晟铭
楚留香传奇2007-12-10 饰演李红袖 导演刘逢声，鞠觉亮 主演朱孝天，胡静，崔鹏
叫一声妈妈2007-08-25 饰演简圆月 导演张晓光 主演叶璇，张默，馨子
碧血剑2007-02-10 饰演阿九 导演李翰滔，赵箭，黄祖权 主演窦智孔，黄圣依，焦恩俊
因爱之名2007 饰演周若彤 导演高翊浚 主演宋春丽，何政军，吴启华
开创盛世2006-11-17 饰演月容 导演王文杰 主演沈晓海，刘文治，张子健
爱有多深2006-10-28 饰演郑秀 导演张国庆 主演秦海璐，于洋，阎学晶
七剑下天山2006-03-16 饰演董小婉 导演霍耀良 主演王学兵，赵文卓，乔振宇
怎能失去你2006 饰演夏欧 导演谢晓嵋，陈应岐 主演许绍洋，陈瑾，姜黎黎
小鱼儿与花无缺2005-10-22 饰演月奴 导演王晶 主演谢霆锋，张卫健，袁泉
侠影仙踪2005-06-09 饰演柳一夕 导演鞠觉亮，邹集城 主演周杰，宁静，于承惠
完美2005-02-11 饰演陈子欢 导演张建栋 主演袁泉，王学兵，张博，蒋恺
北京我的爱2005-01-06 饰演杨雪 导演卫列，李教旭 主演金载沅，韩彩英，郭晓冬
李卫当官22004-02-27 饰演岳思盈 导演苏斌，周伟思 主演徐峥，唐国强，舒畅
萍踪侠影2004-01-05 饰演静公主 导演何群 主演黄海冰，何琳，范冰冰
重案六组22003-12-10 饰演田蕊 导演徐庆东 主演丁志诚，王茜，申军谊
2010 「首届中国风尚电视人物评选」十大风尚电视女演员奖 （获奖）
2007 「伊人风尚榜」 最具阳光活力伊人奖 （获奖）
2011 风尚志五周年 获得「最具突破女演员奖」 （获奖）
2008 《南方盛典》 最具人气女演员奖 （获奖）
2006 《中国文艺榜》“内地女演员榜”冠军 （获奖）
孙菲菲自从凭借主演中韩合作剧《北京，我的爱》出道以来，就以其清纯可人的形象在演艺圈独树一帜，有人说她的漂亮很特别，是集清纯、温婉、善良于一体。（新华网评）
习舞出身的孙菲菲，身段窈窕，脸庞俊美，再加上自己在古典文化方面的研习，使得她由内而外散发出古典女子含而不露的美感。但是这个看上去娇俏如花的女孩，生活中却总是大大咧咧，并且从来都将自己与“羸弱”、“柔弱”这些形容词撇清关系。眼下的孙菲菲，即便生病，也总是简单治疗便重返片场，陪伴她最长时间的便是工作，好强、认真的工作态度与她娇柔的外表形成了强大的反差。有颗“男孩心”的她，用行动证明了自己的演技和敬业态度，也诠释了属于女性的坚强、独立，不怪有媒体送了她一个新绰号：“新一代劳模”。（新华网评）
2005年凭藉《北京我的爱》，孙菲菲一跃成为风靡中韩两国的少男杀手。媒体评为“2009年十大最具价值女星之一”。经常用来形容她的一个词就是“古典美女”。（春楠评）
菲菲外型古典，清雅，有一种高山隔空，不食人间烟火的感觉。孙菲菲就是阿九的复活版。（金庸评）
菲菲是个非常好的演员，她有与众不同的美丽，无与伦比的灵气。孙菲菲在戏里演阿九，是一个相当敬业的演员。（张纪中评）
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