2001年,孙冬梅从
亳州市体校前往北京军区体工队。次年,孙冬梅的比赛级别改为55公斤级;同年,她获得全国女子摔跤锦标赛冠军。2003年,她参加全国女子摔跤冠军赛,最终取得冠军。2004年,孙冬梅参加
2004年雅典奥运会,晋级摔跤55公斤5-6名决赛,最终获得第五名。
2007年,孙冬梅参加世界杯女子自由跤比赛,并随队获得团体冠军;同年,她在全国女子自由跤锦标赛暨
奥运会选拔赛半决赛中,输给苏丽慧,最终获得第三名。次年,孙冬梅随国家队卫冕世界杯女子自由跤比赛冠军。
在2001年,17岁的孙冬梅从
亳州市体校来到北京军区体工队,当上了一名女子摔跤队员。加入北京军区体工队的那一年,孙冬梅首次代表解放军队参加全国摔跤锦标赛,就夺得了冠军,之后还获得了全国女子摔跤冠军杯赛冠军和亚洲锦标赛56公斤级冠军。
孙冬梅在2002年的时候,她的比赛级别改为55公斤。然后参加了在
加拿大举办的
世界大学生运动会,还获得了女子摔跤亚军,同年参加世界杯并获得亚军。之后开始备战
2002年釜山亚运会,她将参加55公斤级的比赛,这也是她首次参加亚运会的比赛。
在2003年的全国女子自由跤冠军赛,孙冬梅在55公斤级的比赛中夺冠。比赛中,孙冬梅连克四个对手,在面对上半年锦标赛以4∶2战胜过自己的
山东省名将高延芝,孙冬梅,以8∶0战胜对方。
孙冬梅在2004年参加
2004年雅典奥运会,晋级摔跤55公斤5-6名决赛,孙冬梅在比赛中负于
波多黎各选手丰塞卡(FONSECA Mabel),获得第六名,无缘奖牌。之后波多黎各选手丰塞卡被奥委会取消资格,最终孙冬梅获得了第五名。2005年的
中华人民共和国全国运动会女子自由跤55公斤级比赛中孙冬梅右肩旧伤复发,以8次脱臼的代价拼掉了小组实力最强的对手、山东选手毛新玲,但在第二场比赛中右肩又脱臼两次,因伤势过重,最终悲壮出局。
在2007年的全国女子自由跤锦标赛暨
奥运会选拔赛,孙冬梅是伤愈后第一次复出打国内比赛,在
半决赛中,孙冬梅迎战苏丽慧,在第一局以3比1取胜后,第二局双方均未得分,在抛币挑边时,苏丽慧成为了进攻方,从而扳回一局。第三局双方在试探了1分多钟后,苏丽慧突然抓住机会进攻,并得了1分。这样,孙冬梅被挤出争冠者的行列,最终获得第三名。同年年世界杯女子自由跤比赛中获得团体冠军。在2008年孙冬梅再次获得世界杯女子自由跤比赛中获得团体冠军。此后,孙冬梅选择退役,并合伙创立散打摔跤俱乐部。
孙冬梅凭着一个誓夺冠军的信念、一股不屈不挠的劲头,勇敢地接受考验。常常在训练场上一呆就是一整天,不厌其烦,反复琢磨动作要领,汗水湿透跤衣,擦一擦接着练;脚腕肿了,揉一揉坚持练,她付出了比别人多几倍的心血。(搜狐体育评)
孙冬梅在2023年3月11日上午,参加
亳州市体育运动学校开展“冠军之路”励志讲堂专题讲座,她以《跤坛盛开的霸王花》为题,从自己的摔跤经历和奋斗故事等方面,展示了成为世界冠军的成长之路。
2023年8月24日,首届体育旅游产业高质量发展大会暨世界冠军大
黄山公益行活动在
黟县举行。孙冬梅作为公益大使出席活动。