2013年，孙伊涵因在第六届新面孔中国模特大赛，获得总决赛季军，而正式出道。

2014年，参加了全国职业院校技能大赛模特表演赛。

2015年，孙伊涵受邀出席第四届搜狐时尚盛典，获得“年度最美女人”奖 。

2016年，孙伊涵主演了荧屏处女作《我心雀跃》，

她则凭借该片获得了第十届西宁First青年电影展最佳演员奖  、第十一届华语青年影像论坛年度最佳女演员奖；

12月，在魔幻喜剧电影《西游记女儿国》中饰演羊脂 。

2017年1月，出演喜剧电影《乘风破浪》；

11月，在青春偶像剧《流星花园》中饰演滕唐静。

2018年，主演爱情偶像剧《你敢求婚我敢嫁》。

2019年，主演恐怖惊悚电影《网络凶铃》。

2020年，主演情感悬疑剧《双镜》；

6月，主演都市剧《孤独的野兽》  。

2021年1月，主演青春剧《看见声音的你》