雍正元年（1723年），他被派往
河南省担任知县，先后在
鄢陵县和禹州担任知县。雍正四年（1726年）八月，他被提升为
开封府知府，九月，调任浙江
杭州府知府。
雍正六年（1728年）二月，孙国玺被升为福建
汀漳道。十月，他调任
台湾道，但因家庭原因，请求每年能回家省亲一两次，得到皇上的准许，随后调任盐驿道。
雍正帝七年（1729年）闰七月，他被调任为按察使，十月，擢升为
山东省布政使。
雍正九年（1731年）四月，孙国玺被任命为大理寺少卿，旋即署
浙江省布政使。十月，署河东副总河。