2006年以“代訓”身份進入國家隊瑰煎。不滿15歲的孫楊在浙江省運會上獨攬男子400米混合泳铺然、男子200米自由泳、男子1500米自由泳三枚金牌丢间。

2007年1月孫楊正式進入國家游泳隊探熔，每天訓練量14-20公里。

2007年墨爾本世界游泳錦標賽烘挫，孫楊參加男子400米自由泳和男子800米自由泳兩個項目诀艰，預賽遭到淘汰，這是孫楊首次參加世界大賽饮六。

2008年北京奧運會其垄，孫楊參加男子400米自由泳和男子1500米自由泳兩個個人項目，并和隊友參加男子4x200米自由泳接力比賽卤橄。孫楊在男子1500米自由泳中闖入決賽绿满，以15分05秒12的成績獲得第八名。這是孫楊首次參加奧運會窟扑，也是他首次在世界大賽中闖入決賽喇颁。

2009年羅馬世界游泳錦標賽，孫楊在男子400米自由泳預賽中遭到淘汰嚎货，但隨后在男子1500米自由泳決賽中以14分46秒84的成績摘得銅牌橘霎，這是孫楊在世界大賽中獲得的第一枚獎牌。

2010年廣州亞運會殖属，孫楊先后在男子200米自由泳和男子400米自由泳比賽中摘得兩塊銀牌姐叁。在男子4x200米自由泳接力決賽中，孫楊與隊友合作奪得冠軍，獲得個人第一枚亞運金牌外潜，同時幫助中國隊打破了日本對該項目長達56年的壟斷原环，首次在亞運會上摘得男子游泳接力金牌。在男子1500米自由泳決賽中处窥，孫楊以14分35秒43的成績奪冠嘱吗，并打破亞洲紀錄，將原有亞洲紀錄提高了十秒之多碧库，同時距離世界紀錄只差不到一秒柜与。

2011年上海世界游泳錦標賽，孫楊在男子400米自由泳比賽中奪得銀牌嵌灰，在男子800米自由泳比賽中以7分38秒57的成績獲得個人第一塊世錦賽金牌弄匕，這也是孫楊的第一個世界冠軍。隨后在男子4x200米自由泳接力比賽中沽瞭，孫楊與隊友一同奪得該項目的銅牌迁匠，這是中國在世界大賽男子游泳接力項目的第一塊獎牌。而在最后一日進行的男子1500米自由泳比賽中驹溃，孫楊以14分34秒14的成績奪冠城丧，這個成績也打破了塵封十年且在快速泳衣時代唯一沒有被打破的世界紀錄，成為中國第一個在世錦賽男子游泳奧運項目里獲得冠軍的運動員豌鹤，同時也是中國男子游泳在世錦賽上的第一個雙冠王亡哄。

2012年倫敦奧運會，孫楊在男子400米自由泳決賽中以3分40秒14的成績打破該項目奧運會紀錄獲得冠軍布疙，并改寫中國男子游泳項目無金牌的歷史蚊惯，成為中國第一個男子游泳奧運冠軍。在男子200米自由泳決賽中灵临，孫揚獲得銀牌截型。在男子4x200米自由泳接力比賽中，孫楊和隊友們?yōu)橹袊犝勉~牌儒溉，這是中國在奧運會首次摘得男子接力項目的獎牌宦焦。在男子1500米自由泳比賽中，孫楊以14分31秒02的成績摘得金牌顿涣，并再次打破世界紀錄波闹，將由自己保持的原世界紀錄提高三秒之多。孫楊在倫敦奧運會共獲兩金一銀一銅涛碑，是中國在本屆奧運會獲得獎牌最多的運動員舔痪，單屆獎牌數量僅次于李寧在1984年洛杉磯奧運會取得的三金兩銀一銅。

2013年巴塞羅那世界游泳錦標賽锌唾，孫楊摘得男子400米自由泳金牌，在男子800米自由泳、男子1500米自由泳兩個項目中成功衛(wèi)冕晌涕。在男子4x200米自由泳接力決賽中滋捶，在中國前三棒落后差距明顯的情況下，第四棒的孫楊成功逆轉余黎，從第五名追趕至第三名重窟，以0.17秒的微弱優(yōu)勢為中國隊贏得一枚寶貴的銅牌。孫楊接力分段成績1分43秒16遠超本屆世錦賽男子200米自由泳冠軍的成績惧财。孫楊榮獲2013年巴塞羅那世錦賽最佳男子運動員巡扇，這是亞洲運動員首次獲得該榮譽。

2014年仁川亞運會垮衷，孫楊在男子200米自由泳比賽中摘銀厅翔，左手大拇指也在到邊時不慎受傷。在男子400米自由泳決賽和男子1500米自由泳決賽中搀突，孫揚均獲得冠軍刀闷，而在男子4x100米自由泳接力比賽中，第三棒的孫楊成功反超日本仰迁，中國隊最終獲得冠軍甸昏。

2015年喀山世界游泳錦標賽，孫楊在男子400米自由泳決賽中成功衛(wèi)冕徐许，雖與男子200米自由泳決賽金牌失之交臂施蜜，但在男子800米自由泳決賽中孫楊成功衛(wèi)冕，成為第一位世錦賽男子800米自由泳三連冠獲得者雌隅。在男子1500米自由泳決賽中翻默，孫楊因心臟不適退賽。孫楊再次獲得世錦賽最佳男運動員（MVP）獎項澄步，成為繼菲爾普斯后第二位蟬聯(lián)該榮譽的運動員冰蘑，也是亞洲運動員首次蟬聯(lián)該榮譽。

2016年1月29日村缸，孫楊在澳大利亞集訓備戰(zhàn)里約奧運會時右腳骨折祠肥，保守治療需六周痊愈。5月底梯皿，即將出發(fā)美國進行里約奧運最后備戰(zhàn)的孫楊在一次復查中仇箱，本以為已經康復的第五跖骨不但沒有完全愈合，第四跖骨也出現了“疲勞性骨折”东羹。

2016年里約奧運會剂桥，孫楊在男子400米自由泳決賽中以3分41秒68的成績獲得銀牌，在男子200米自由泳決賽中他以1分44秒65的成績成功奪冠属提，成為亞洲第一位男子200米自由泳奧運冠軍权逗。而在男子1500米自由泳預賽中美尸，帶病參賽的孫楊發(fā)揮不佳，無緣決賽斟薇。

至此师坎，孫楊成為歷史上第一位集男子200米自由泳、男子400米自由泳堪滨、男子1500米自由泳奧運會金牌于一身的游泳運動員胯陋，同時他還是中國第一位連續(xù)兩屆奧運會摘取金牌的游泳運動員。

2017年布達佩斯世界游泳錦標賽袱箱，孫楊在男子400米自由泳決賽以3分41秒38的賽季最好成績奪得冠軍遏乔，實現三連冠，追平了澳洲名將索普的紀錄发笔。隨后盟萨，在男子200米自由泳決賽中，孫楊以1分44秒39的成績刷新由自己保持的亞洲紀錄筐咧，獲得冠軍鸯旁。在男子800米自由泳的比賽中，孫楊以7分48秒87的成績獲得第五名量蕊。

至此铺罢，孫楊成為世界上首位在男子200米、400米残炮、800米韭赘、1500米中長距離自由泳上全部奪取過世錦賽金牌的選手——大滿貫成就達成。

2018年雅加達亞運會势就，孫楊在男子200米自由泳決賽中以1分45秒43的成績奪冠泉瞻。至此，孫楊實現了橫跨男子200米自由泳至男子1500米自由泳項目的世界大賽金滿貫苞冯。

隨后在男子800米自由泳決賽中以7分48秒36的成績再次摘取金牌袖牙。男子4x200米自由泳接力決賽中，孫楊所率領的中國隊以微弱差距屈居亞軍舅锄。男子400米自由泳決賽中鞭达，孫楊以3分42秒92的成績奪冠。男子4X100米自由泳接力決賽中皇忿，孫楊所率領的的中國隊獲得銀牌畴蹭。男子1500米自由泳決賽中，孫楊以14分58秒53的成績獲得冠軍鳍烁。

孫楊首次實現在同一屆國際大賽中叨襟，同時奪得橫跨短中長距離自由泳項目的冠軍。

在2018年12月14日晚國際泳聯(lián)短池游泳世錦賽壓軸登場的男子4×200米自由泳接力決賽中幔荒，由季新杰糊闽、徐嘉余梳玫、孫楊和汪順組成的中國隊在比賽中以超過世界紀錄的成績6分47秒53摘得銅牌。

2019年3月24日墓怀，孫楊獲得2019年全國游泳冠軍賽暨世錦賽選拔賽男子400米自由泳冠軍汽纠。

2019年3月26日，以1分45秒73獲2019年全國游泳冠軍賽暨世錦賽選拔賽男子200米自由泳冠軍傀履。

2019年3月31日，孫楊以14分55秒00獲得2019年全國游泳冠軍賽暨世錦賽選拔賽男子1500米自由泳冠軍莉炉。

2019年4月28日钓账，以3分42秒75獲國際泳聯(lián)游泳冠軍系列賽男子400米自由泳冠軍。以1分46秒12獲男子200米自由泳冠軍絮宁。

2019年7月梆暮，入選光州游泳世錦賽中國隊名單。

2019年7月21日绍昂，孫楊以3分42秒44獲得光州游泳世錦賽男子400米自由泳冠軍啦粹。

2019年7月23日，孫楊獲得光州游泳世錦賽男子200米自由泳冠軍窘游。

2019年7月24日唠椭，獲2019年國際泳聯(lián)世錦賽男子800米自由泳第六。

2019年7月26日忍饰，跟隨中國隊獲2019年國際泳聯(lián)世錦賽男子4乘200米自由泳接力第六贪嫂。

2019年12月26日，獲新華社體育部2019年中國十佳運動員艾蓝。

2020年1月14日力崇，獲2020年國際泳聯(lián)冠軍游泳系列賽深圳站男子200米自由泳亞軍。

2020年1月15日赢织，獲2020年國際泳聯(lián)冠軍游泳系列賽深圳站男子400米自由泳冠軍亮靴。

2020年1月18日，獲2020國際泳聯(lián)冠軍賽北京站200米自由泳決賽冠軍于置。

2020年1月18日茧吊，獲2020年國際泳聯(lián)冠軍游泳系列賽（北京站）200米自由泳冠軍。

2020年1月19日俱两，獲國際泳聯(lián)冠軍賽北京站男子400米第一饱狂。