2007年,孙晔夺得
全国游泳冠军赛女子200米蛙泳
金牌和城运会游泳项目女子200米蛙泳金牌。2008年,孙晔帮助中国队夺得北京奥运会游泳项目女子4x100米混合泳接力赛铜牌。2009年,孙晔夺得
世界游泳锦标赛女子4x100米混合泳接力赛金牌、游泳亚锦赛女子200米蛙泳金牌和
东亚运动会女子200米蛙泳金牌。2010年,在
2010年广州亚运会上,孙晔获得游泳项目女子200米蛙泳银牌。
2011年,在
深圳第26届世界大学生夏季运动会上,孙晔夺得游泳项目女子100米蛙泳金牌、女子200米蛙泳金牌和女子4x100米混合泳接力赛金牌。2012年,孙晔跟随中国队参加了
1908年伦敦奥运会。2013年,在
中华人民共和国第十二届运动会上,孙晔夺得游泳项目女子100米蛙泳铜牌和女子4x100米混合泳接力赛金牌。
中华人民共和国全国运动会结束后,孙晔退役。2017年12月27日,孙晔被选举为
上海市第十五届人民代表大会代表。
2007年,在
全国游泳冠军赛上,孙晔夺得女子200米蛙泳金牌。同年,孙晔还夺得城运会游泳项目女子200米蛙泳金牌。2008年4月,在全国游泳冠军赛女子100米蛙泳比赛中,孙晔以1分08秒61的成绩摘金;在女子200米蛙泳比赛中,孙晔以2分26秒52的成绩摘金;孙晔在这两个项目均创下自己最好成绩,并获得北京
奥运会参赛资格。此后,在
世界短池游泳锦标赛女子200米蛙泳比赛中,孙晔取得第4名,无缘领奖台。8月12日,在北京奥运会游泳项目女子100米蛙泳比赛中,孙晔以1分08分08的成绩获得第7名。8月17日,在北京奥运会游泳项目女子4x100米混合泳接力赛中,孙晔与
赵菁、
周雅菲、
庞佳颖、
徐田龙子组成的中国队,以3分59秒21的成绩获得铜牌。
2009年,在
世界游泳锦标赛女子4x100米混合泳接力赛中,孙晔与赵菁、周雅菲、庞佳颖组成的中国队夺得
金牌,并以3分52秒19的成绩打破
世界纪录。同年孙晔还夺得了游泳亚锦赛女子200米蛙泳金牌和
东亚运动会女子200米蛙泳金牌。2010年8月29日,在中国水上运动会游泳项目女子4x100米混合泳接力决赛中,孙晔帮助上海队以4分05秒31的成绩摘金。10月,在
国际游泳联合会短池世界杯系列赛北京站,孙晔以1分06秒18的成绩夺得女子100米蛙泳金牌、以2分21秒80的成绩获得女子200米蛙泳金牌。12月19日,在
2010年广州亚运会游泳项目女子200米蛙泳比赛中,孙晔以2分18秒09的成绩获得银牌。同年,在
世界短池游泳锦标赛上,孙晔以2分18秒09的成绩获得女子200米蛙泳银牌。
2011年,在
全国游泳冠军赛暨世锦赛选拔赛上,孙晔夺得女子200米蛙泳
金牌。在
世界游泳锦标赛上,孙晔在女子200米蛙泳比赛中取得第4名,在女子100米蛙泳比赛中获得第5名,跟随中国队获得女子4x100米混合泳接力赛银牌。在
深圳第26届世界大学生夏季运动会上,孙晔以1分07秒53的成绩夺得女子100米蛙泳金牌、以2分24秒63的成绩夺得女子200米蛙泳金牌,此外她与
高畅、
陆滢、
唐奕组成的中国队,夺得女子4x100米混合泳接力赛金牌。同年,孙晔还夺得短池游泳世界杯
斯德哥尔摩站女子100米蛙泳银牌。2012年,在
全国游泳冠军赛中,孙晔以1分07秒30的成绩夺得100米蛙泳
金牌、以2分24秒54的成绩夺得女子200米蛙泳金牌。同年,在伦敦奥运会上,孙晔在游泳项目女子200米蛙泳比赛中取得第24名,并帮助中国队取得女子4x100米混合泳接力赛第5名。
2013年4月3日,在全国游泳冠军赛女子100米蛙泳比赛中,孙晔以1分07秒90的成绩摘金。9月6日,在
中华人民共和国第十二届运动会游泳项目女子100米蛙泳比赛中,孙晔以1分07秒80的成绩铜牌。9月11日,在第12届全运会游泳项目女子4x100米混合泳接力赛中,孙晔与
周妍欣、
陆滢、
陈欣怡组成的上海队,以3分58秒43的成绩摘金。
在2013年全运会结束后,孙晔退役。2017年12月27日,被选举为
上海市第十五届人民代表大会代表。