國家隊生涯
2005年，十運會預選賽孫悅代表河北省男籃參賽，賽後尤納斯對2.05米的孫悅大加贊賞。此後孫悅首次入選國家男籃隊，但隻是進了集訓名單。在後來的斯坦克維奇洲際冠軍杯賽上，在中國隊與波多黎各隊的比賽中，孫悅在25分鐘的出場時間6投5中，取下了全隊第三高的14分。
2005年首次入選國家隊集訓名單的孫悅，在當年的斯坦科維奇杯洲際冠軍杯比賽中嶄露頭角，在對陣波多黎各隊的比賽中，孫悅獨得14分。
2005年9月，孫悅随中國男籃出征多哈第二十三屆亞洲男籃錦标賽，為中國帶回了冠軍。
2006年孫悅代表中國隊參加了在日本舉行的男籃世錦賽，這是孫悅第一次代表國家隊參加世界大賽，平均每場出戰13.5分鐘，得到1.3分、1.2個籃闆和2次助攻。
2009年亞錦賽孫悅場均得到6分、2.5個籃闆，經過NBA磨砺的孫悅，在防守端表現出來更大的侵略性，投籃技術也有所提升。
2010年土耳其世錦賽，由于朱芳雨的離去，出任小前鋒的孫悅肩上的擔子變得很重，在這支沒有姚明和朱芳雨的球隊中，作為球隊的核心球員之一，場均得到11.8分2.5助攻2搶斷。
2011男籃亞錦賽9月15日對陣巴林，這是中國男籃亞錦賽上的第一場比賽，孫悅在開場1分鐘就命中了中國隊本屆亞錦賽的第一記三分球，從此便一發不可收拾，9場比賽一共投中13記三分球，這一數據也是全隊之最，決賽，孫悅得到4分5籃闆4助攻4蓋帽，幫助中國隊男籃以70-69戰勝約旦男籃，得到一張倫敦奧運會的入場券。賽後被曝肩膀脫臼的他也以9場比賽場均1.8次搶斷獨霸本屆亞錦賽的搶斷榜。
2012年倫敦奧運會，孫悅入選中國男籃12人大名單，代表國家隊出戰。
2013年男籃亞錦賽，孫悅對陣韓國的比賽，孫悅出場了27分鐘，5次出手隻命中1球，得到了2分，3助攻，2搶斷，而面對強敵伊朗，孫悅在19分鐘的出場時間裡3投0中，一分未得。在4場比賽中場均隻能拿到3.5分2.75個助攻和2個籃闆，三分命中率僅有16.7%，前4場比賽兩分球隻出手了5次，命中1個。最終，中國男籃隻收獲第五名的成績。
2015年3月孫悅因為右肩脫臼将錯過長沙舉辦的亞錦賽。
賽場之外
場外生活
孫悅與陳露于2009年4月經男籃國手朱芳雨介紹認識，當時的陳露仍在讀大學并兼職模特。二人認識後從朋友到戀人，最終于2012年5月登記領證。不過，由于孫悅為了備戰倫敦奧運會以及2012年的全運會，二人的婚禮被迫一拖再拖。
2013年10月20日，孫悅迎娶新娘陳露的婚禮在孫悅的老家滄州舉行。孫悅的婚禮現場巨星雲集，NBA洛杉矶湖人隊球星科比·布萊恩特更是專門為這位昔日的隊友送上新婚祝福，除了科比之外，易建聯、杜鋒、朱芳雨、王仕鵬等國家隊隊友也為孫悅送上了視頻祝福。
2014年9月2日，孫悅的妻子陳露在個人微博上曬出了剛出生的女兒的照片。
人物争議
2009年8月16日晚，中國男籃在天津男籃亞錦賽決賽中以52∶70慘敗于伊朗隊。在頒獎儀式上，站在亞軍領獎台上的中國男籃隊員在升國旗時談笑風生。被攝影記者抓拍到的隊員正是決賽中的幾名主力：孫悅、朱芳雨、杜鋒。中國男籃隊員在領獎台上捂嘴偷笑的視頻在網上流傳，偷笑門成為網絡熱門話題。
社會評價
孫悅在2007年的選秀大會上在第40位被湖人隊選中，這位中國國家隊的新星在北京奧運會的比賽中發揮的非常出色，在總共的6場比賽中場均出場28分鐘，貢獻6.8分、1.7個籃闆、2.5次助攻和1.33次搶斷。孫悅在奧運會中的防守能力更是讓湖人隊心動的，他的補防封蓋非常出色，甚至在面對美國的比賽中封蓋了霍華德和安東尼。（洛杉矶湖人隊官網）
為早日在NBA打上球，孫悅來美國前就有了自己的打算，“這是一個全新的開始，一切都值得我學習。我最期待的，就是在科比的帶領下，與偶像詹姆斯在NBA打一打。”孫悅認為自己技術上是一個很平均的隊員，“我可以打多個位置，但我必須加強體能。和其他NBA隊員相比，我顯得有點瘦，我需要增肥。”針對大家最關心的上場比賽機會問題，孫悅表示，“我現在能做的就是盡可能努力地訓練，去滿足教練對我的要求，争取更多上場時間。”
作為組織後衛，孫悅的身高放在NBA也具備一定的優勢，身材高大，控球能力中上，球場視野非常不錯。孫悅善于組織發動快攻，在場上能找到空位中的隊友，并準确将球傳到位，他的籃球視野以及傳球的準确，能讓他送出很多精彩的妙傳。在個人進攻上，孫悅也非常具有侵略性，他的突破犀利，攻擊籃框的能力與意識都不錯，再配上他穩定的中投，能給防守他的隊員造成很大的麻煩。（搜狐）
防守方面，孫悅也證明了他的價值，由于他的身高優勢，這讓他可以防守中鋒以外的4個位置，而且移動也非常不錯。孫悅的彈跳與身高相結合，讓他有可能成為出色蓋帽手，出色的防守能力讓他在防守中表現得越來越出色。
