1950年,调
北京市总工会宣传部文艺科工作,任北京业余艺术学校工人部副部长;
1951年,孙机开始从
沈从文学习中国古代服饰史,曾协助沈先生整理中国古代铜镜;
进入
北京大学之后,长期在
宿白先生的指导下用
考古学的方法研究汉唐时期的中国文物。几十年来,孙机运用文献与实物互相对照、互相印证的方法,在古代舆服、科技史方面取得了令人注目的成绩。他所撰写的《
中国古舆服论丛》一书中,就
通天冠、进贤冠等古代冠冕的一系列问题,特别是对中国服装史上若干重大的变革,如
南北朝后期中国服装由单轨制变为双轨制,辽、金、元、清服制政策的区别等,均根据政治、经济、文化背景,做出了较透彻的分析;他所提出的
中原地区古代车制发展的三个阶段说,为中国古车本土起源说提供了很有力的证据,产生了广泛的影响。
孙机对中国古代科技文物的研究投入不少力量,分别对农牧、纺织、计量、矿冶、交通、医药等文物加以整理分析,并在
南开大学历史系开设了“科技文物”专题课。他认为,历史如果仅仅描述政治、经济、兵制、赋役等,而不对当时的日常生活、文化背景有所阐发,则历史往往只是一个
BOBBIN,而显得不那么生动、活泼、有血有肉。因此他的《
汉代物质文化资料图说》一书,对考古发现的数量巨大、门类繁多的汉代文物,进行了总结性的全面清理。书中他将“汉朝文物”改为“汉代
物质文化资料”,就是旨在揭示这一文物的生产技术以及由此而反映出来的汉代社会文化现象。该书是一部份量很重,质量很高的汉代文物研究专著,受到中外学者的好评。
孙机在社会任职方面有着丰富的经历。2005年,他被聘为
国家文物鉴定委员会副主任委员,负责对国家级文物进行鉴定和评估。2008年,他被聘为
中原地区古籍整理出版规划领导小组成员,并在同年被
中国美术家协会评为“卓有成就的美术史论家”。2009年,他的研究成果被收入《
20世纪中国知名科学家学术成就概览》。2012年,他获得
中国国家博物馆“学术成就与突出贡献奖”。2019年,孙机被聘为中国国家博物馆终身研究馆员、研究院名誉院长,以表彰他在文物研究领域的杰出贡献。