国家队生涯
2005年，十运会预选赛孙悦代表河北省男篮参赛，赛后尤纳斯对2.05米的孙悦大加赞赏。此后孙悦首次入选国家男篮队，但只是进了集训名单。在后来的斯坦克维奇洲际冠军杯赛上，在中国队与波多黎各队的比赛中，孙悦在25分钟的出场时间6投5中，取下了全队第三高的14分。
2005年首次入选国家队集训名单的孙悦，在当年的斯坦科维奇杯洲际冠军杯比赛中崭露头角，在对阵波多黎各队的比赛中，孙悦独得14分。
2005年9月，孙悦随中国男篮出征多哈第二十三届亚洲男篮锦标赛，为中国带回了冠军。
2006年孙悦代表中国队参加了在日本举行的男篮世锦赛，这是孙悦第一次代表国家队参加世界大赛，平均每场出战13.5分钟，得到1.3分、1.2个篮板和2次助攻。
2009年亚锦赛孙悦场均得到6分、2.5个篮板，经过NBA磨砺的孙悦，在防守端表现出来更大的侵略性，投篮技术也有所提升。
2010年土耳其世锦赛，由于朱芳雨的离去，出任小前锋的孙悦肩上的担子变得很重，在这支没有姚明和朱芳雨的球队中，作为球队的核心球员之一，场均得到11.8分2.5助攻2抢断。
2011男篮亚锦赛9月15日对阵巴林，这是中国男篮亚锦赛上的第一场比赛，孙悦在开场1分钟就命中了中国队本届亚锦赛的第一记三分球，从此便一发不可收拾，9场比赛一共投中13记三分球，这一数据也是全队之最，决赛，孙悦得到4分5篮板4助攻4盖帽，帮助中国队男篮以70-69战胜约旦男篮，得到一张伦敦奥运会的入场券。赛后被曝肩膀脱臼的他也以9场比赛场均1.8次抢断独霸本届亚锦赛的抢断榜。
2012年伦敦奥运会，孙悦入选中国男篮12人大名单，代表国家队出战。
2013年男篮亚锦赛，孙悦对阵韩国的比赛，孙悦出场了27分钟，5次出手只命中1球，得到了2分，3助攻，2抢断，而面对强敌伊朗，孙悦在19分钟的出场时间里3投0中，一分未得。在4场比赛中场均只能拿到3.5分2.75个助攻和2个篮板，三分命中率仅有16.7%，前4场比赛两分球只出手了5次，命中1个。最终，中国男篮只收获第五名的成绩。
2015年3月孙悦因为右肩脱臼将错过长沙举办的亚锦赛。
赛场之外
场外生活
孙悦与陈露于2009年4月经男篮国手朱芳雨介绍认识，当时的陈露仍在读大学并兼职模特。二人认识后从朋友到恋人，最终于2012年5月登记领证。不过，由于孙悦为了备战伦敦奥运会以及2012年的全运会，二人的婚礼被迫一拖再拖。
2013年10月20日，孙悦迎娶新娘陈露的婚礼在孙悦的老家沧州举行。孙悦的婚礼现场巨星云集，NBA洛杉矶湖人队球星科比·布莱恩特更是专门为这位昔日的队友送上新婚祝福，除了科比之外，易建联、杜锋、朱芳雨、王仕鹏等国家队队友也为孙悦送上了视频祝福。
2014年9月2日，孙悦的妻子陈露在个人微博上晒出了刚出生的女儿的照片。
人物争议
2009年8月16日晚，中国男篮在天津男篮亚锦赛决赛中以52∶70惨败于伊朗队。在颁奖仪式上，站在亚军领奖台上的中国男篮队员在升国旗时谈笑风生。被摄影记者抓拍到的队员正是决赛中的几名主力：孙悦、朱芳雨、杜锋。中国男篮队员在领奖台上捂嘴偷笑的视频在网上流传，偷笑门成为网络热门话题。
社会评价
孙悦在2007年的选秀大会上在第40位被湖人队选中，这位中国国家队的新星在北京奥运会的比赛中发挥的非常出色，在总共的6场比赛中场均出场28分钟，贡献6.8分、1.7个篮板、2.5次助攻和1.33次抢断。孙悦在奥运会中的防守能力更是让湖人队心动的，他的补防封盖非常出色，甚至在面对美国的比赛中封盖了霍华德和安东尼。（洛杉矶湖人队官网）
为早日在NBA打上球，孙悦来美国前就有了自己的打算，“这是一个全新的开始，一切都值得我学习。我最期待的，就是在科比的带领下，与偶像詹姆斯在NBA打一打。”孙悦认为自己技术上是一个很平均的队员，“我可以打多个位置，但我必须加强体能。和其他NBA队员相比，我显得有点瘦，我需要增肥。”针对大家最关心的上场比赛机会问题，孙悦表示，“我现在能做的就是尽可能努力地训练，去满足教练对我的要求，争取更多上场时间。”
作为组织后卫，孙悦的身高放在NBA也具备一定的优势，身材高大，控球能力中上，球场视野非常不错。孙悦善于组织发动快攻，在场上能找到空位中的队友，并准确将球传到位，他的篮球视野以及传球的准确，能让他送出很多精彩的妙传。在个人进攻上，孙悦也非常具有侵略性，他的突破犀利，攻击篮框的能力与意识都不错，再配上他稳定的中投，能给防守他的队员造成很大的麻烦。（搜狐）
防守方面，孙悦也证明了他的价值，由于他的身高优势，这让他可以防守中锋以外的4个位置，而且移动也非常不错。孙悦的弹跳与身高相结合，让他有可能成为出色盖帽手，出色的防守能力让他在防守中表现得越来越出色。
