早年經曆
1970年，孫紅雷出生于哈爾濱市。學生時代的孫紅雷比較調皮，喜歡跳霹靂舞，上中學時他常常晚上逃課去哈爾濱青年宮跳舞。1988年孫紅雷到重慶參加全國第二屆霹靂舞大賽獲得了二等獎，獲獎後孫紅雷被中國歌劇舞劇院發掘，進入中國霹靂舞明星藝術團。
1995年5月22日，孫紅雷參加了中央戲劇學院的考試。由于沒有提前做準備，他被告知隻有音樂劇大專班還有招生名額。音樂劇班對考生的形體要求非常高，于是孫紅雷開始減肥。一個月過去了，孫紅雷的體重減了36斤，當年有700多人參加音樂劇班補招報名，隻有孫紅雷一人被錄取。1997年孫紅雷從中央戲劇學院音樂劇大專班畢業，因為是旁聽生，孫紅雷畢業時隻拿到一張結業證。
演藝經曆
1998年，孫紅雷在改編自海岩同名小說的電視劇《永不瞑目》中飾演建軍一角，戲份不多。1999年，孫紅雷出演個人首部電影《我的父親母親》，正式進入電影圈。
2000年，憑借話劇《三毛錢歌劇》獲得第17屆中國戲劇梅花獎；同年參演電視劇《像霧像雨又像風》，憑借在劇中飾演的阿萊一角而成名。
2003年，參演警匪劇《征服》，飾演殘忍狂妄的黑幫老大劉華強；同年憑借電影《周漁的火車》獲得第10屆北京大學生電影節最佳男主角獎。
2004年，參演描述現實刑警辦案的電視劇《我非英雄》；同年憑借《軍歌嘹亮》獲得中國電視界最受大衆歡迎十佳演員獎。
2005年，與甄子丹、黎明、張靜初共同主演徐克執導的古裝武俠片《七劍》，片中孫紅雷飾演劊子手烽火連城。
2006年，孫紅雷和陳小藝主演的電視劇《半路夫妻》播出後收視率不俗，該片在電視劇風雲盛典組委會公布的2005年中國内地電視劇收視率前50強名單中排名第4位。
2007年，與劉佩琦、陳小藝共同主演電視劇《大工匠》，飾演敢愛敢恨的八級鍛工楊老三；同年主演吳宇森監制的電影《天堂口》，飾演天堂夜總會的老闆洪哥。
2008年，主演諜戰劇《潛伏》，飾演外表世俗圓滑但是内心堅強的共産黨員餘則成；12月孫紅雷參演的電影《梅蘭芳》在全國上映，劇中他扮演梅蘭芳的經紀人邱如白。
2009年4月，孫紅雷主演的電視劇《潛伏》在北京衛視、東方衛視、重慶衛視、黑龍江衛視同時上星播出，該劇在北京衛視創下平均9.1%的高收視率，4月15日的收視率更是超過了14%；6月主演的電視劇《人間正道是滄桑》在央視八套播出；9月憑借《潛伏》獲得第27屆中國電視劇飛天獎優秀男演員獎；12月孫紅雷主演的電影《三槍拍案驚奇》在全國上映，首周票房超過一億。
2010年3月，主演戰國題材的電影《戰國》，飾演戰國時期的軍事家孫膑；9月，參演拍攝馮小剛執導的愛情喜劇電影《非誠勿擾2》。
2011年，與古天樂、高雲翔共同主演杜琪峰執導的警匪電影《毒戰》，飾演禁毒總隊隊長張雷。2013年9月13日孫紅雷主演的電影《全民目擊》在全國上映；11月赴上海拍攝趙寶剛執導的電影《觸不可及》。
2014年1月，主演的電視劇《一代枭雄》播出；9月19日，主演的電影《觸不可及》在全國上映；12月24日，主演的電視劇《二炮手》播出。
2015年6月19日，孫紅雷主演的電影《少年班》上映；同年，參加東方衛視勵志綜藝真人秀節目《極限挑戰》；9月，與江疏影、王耀慶、車曉主演都市情感劇《好先生》。
2016年1月15日，主演的喜劇懸疑片《極限挑戰之皇家寶藏》上映；影片上映6天票房突破一億元；3月1日，加盟的《超少年密碼》開機；4月起，成為東方衛視真人秀節目《極限挑戰第二季》的固定成員；5月31日，主演的都市情感劇《好先生》首播，在劇中飾演米其林三星廚師陸遠；6月，主演動作片《飓風營救》，在片中飾演一位鐵骨柔情的硬漢老爸；同年，在電影《老手》中國版中飾演黃正民一角。
2019年6月13日，孫紅雷主演電視劇《帶着爸爸去留學》播出。
2020年1月13日，主演的電視劇《新世界》播出。
2021年2月，孫紅雷為電影《侍神令》中海坊主角色配音；5月28日，以萌探家族兄弟團成員常駐的綜藝《萌探探探案》播出；8月9日，與張藝興、劉奕君主演的掃黑除惡題材影視劇《掃黑風暴》開播。10月13日，參加的綜藝節目《一年一度喜劇大賽》在北京舉辦媒體發布會。
個人生活
2009年， 孫紅雷公開承認已有女友。2014年10月1日，孫紅雷在微博上宣布與王駿迪結婚。
2017年12月16日，孫紅雷的妻子王駿迪産下一女。
主要作品
參演電影
參演電視劇
綜藝節目
雜志寫真
參演話劇
社會活動
2007年1月，孫紅雷擔任“感動2006中華慈善春節晚會”的頒獎嘉賓。
2009年10月，從公安部交通管理局局長楊鈞手裡接過“交通安全宣傳員”證書，成為公安部交通管理局聘請的首位交通安全公益宣傳明星。
2010年12月，成為增愛基金會增愛之星委員會成員。2011年9月，出席在北京舉行的第九屆BAZAAR明星慈善夜。2012年12月，參加慈善名人台球賽。
2016年6月15日，上海迪士尼舉行了開園盛典，孫紅雷出席。
獲獎記錄
人物評價
孫紅雷是一個職業化的演員，他會用心揣摩角色，給導演提出自己的意見（張偉平評）。他是個很特别的演員（徐克評）。他很像大哥，很有大哥風采，生活裡他能夠照顧其他人。他很真誠，做事非常認真（吳剛評）。他是一個很聰明的演員，從《半路夫妻》到《潛伏》，他有能力将各種各樣的角色诠釋得很好，演壞人壞到極緻，演好人很善良，這是演員的功力。孫紅雷的成功不是偶然，他具有優秀演員的必備元素（劉惠甯評）。
從電視劇《像霧像雨又像風》中的深情寡言，到電視劇《大工匠》中的耿直剛硬；從電視劇《征服》中的狡猾專橫，到電影《七劍》中的陰郁狠辣；孫紅雷诠釋了不同的角色，演技日臻成熟。在電視劇《潛伏》中，他收斂了以往的極緻張揚，變成了謹小慎微、深藏不露的諜報人員。《潛伏》火了，孫紅雷更紅了，十年輾轉，孫紅雷嘗盡了酸甜苦辣，因為男人的堅持，他的演藝之路，走得越來越寬（網易評）。
人物争議
2019年7月13日，有媒體曝光孫紅雷包下了一整層餐廳，與朋友聚會聊天，并且室内吸煙的畫面。随後公開道歉，由于自己的行為造成了不好的示範，未來我一定更加注重自己的行為，接受大家的監督。再次道歉，引以為戒，下不為例。
