2013年，孙悦进入
青岛市体育运动学校。2015年至2019年间，她多次在中国少年田径锦标赛、世界少年田径锦标赛、中国青年（U20）田径锦标赛等赛事中夺得女子铅球决赛前三名。2020年，孙悦进入国家队，师从
丛玉珍教练。2020年至2022年间，她多次在中国田径协会训练基地特许赛上夺得女子铅球决赛前三名。2023年，在中国室内田径锦标赛、中国田径大奖赛、田径投掷精英赛等赛事中，孙悦均夺得女子铅球决赛前三名。同年7月，在中国田径锦标赛上，她夺得女子铅球决赛亚军。此外，她还在第二十一届中国大学生田径锦标赛和亚洲投掷锦标赛中，均夺得女子铅球决赛冠军。2024年2月18日，2024年亚洲室内田径锦标赛女子铅球比赛，孙悦17米65夺冠。3月2日，2024年全国室内田径大奖赛，孙悦以17米75的成绩获得女子铅球决赛冠军。3月29日，2024年全国室内田径锦标赛，孙悦以17米87的成绩获得女子铅球亚军。同年6月，孙悦在第二届
亚洲田径投掷锦标赛和中国田径冠军赛暨中国田径大奖赛总决赛上，分别获得女子铅球决赛亚军和季军。8月8日，在巴黎奥运会女子铅球资格赛中，孙悦被淘汰出局。
2001年6月19日，孙悦出生在山东青岛。2013年，孙悦进入青岛市体育运动学校，师从投掷教练王智勇。2015年，孙悦参加了2015中国少年田径锦标赛（14-15岁），并夺得女子铅球冠军；次年，她又获得了中国少年田径锦标赛（14-15岁）女子铁饼、铅球双冠军，并在中国少年田径锦标赛（16-17岁组）中获得基地女子组铅球冠军。
2017年5月，她先后获得哈雷U18田径锦标赛女子铅球（3公斤）决赛季军，和新
勃兰登堡州U20田径锦标赛女子铅球决赛冠军。次月，在奥斯特罗德U18田径锦标赛中，她夺得女子铅球（3公斤）决赛冠军。同年7月，她又获得世界少年（U18）田径锦标赛女子铅球（3公斤）决赛季军。在
中华人民共和国第十三届运动会上，她夺得田径女子青少年组铅球决赛亚军。
2019年4月，在中国田径投掷项群赛U20赛事上，孙悦摘得女子铅球决赛亚军。次月，她参加了中国青年（U20）田径锦标赛，夺得获得女子铅球决赛亚军。在第二届中国青年运动会上，孙悦获得女子铅球决赛季军。
2020年，孙悦进入中国国家队，跟随教练
丛玉珍训练。同年4月至8月，她两次在中国田径协会训练基地特许赛（
山东省）中夺得女子铅球决赛冠军，并在中国田径协会训练基地特许赛（
秦皇岛市）赛事上，获得女子铅球决赛亚军。2021年6月，孙悦先在中国田径冠军赛暨
奥运会选拔赛中，获得女子铅球决赛第6名，后又在中国田径锦标赛暨
中华人民共和国全国运动会资格赛上，取得了女子铅球决赛第9名的成绩。在
中华人民共和国第十四届运动会上，她获得了女子铅球决赛第5名。次年5月，
中国田径协会投掷项群特许赛在
北京体育大学举行，孙悦在该赛事中获得女子铅球项目季军。
2023年3月，张悦夺得中国室内田径锦标赛女子铅球决赛亚军。同年4月，孙悦代表山东中泰证券队在中国田径大奖赛（第二站）女子铅球决赛中，夺得冠军。2023年5月至6月期间，她在田径投掷精英赛（第三站）、田径投掷精英赛（第四站）、中国田径大奖赛（第四站）中，分别获得女子铅球决赛季军、亚军、冠军。同年7月，在中国田径锦标赛上，孙悦获得女子铅球决赛亚军。此外，她还在第二十一届中国大学生田径锦标赛和
亚洲投掷锦标赛中，均夺得女子铅球决赛冠军。
2024年2月，第11届
亚洲室内田径锦标赛在伊朗
德黑兰举行，孙悦夺得女子铅球项目冠军。同年3月，她在中国室内田径大奖赛（第二站）和中国室内田径大奖赛（第三站）上，分别夺得女子铅球决赛冠军和亚军。在2024年中国室内田径锦标赛上，孙悦代表山东队获得女子铅球决赛亚军；2024年5月，孙悦参加中国田径大奖赛（第三站）获得女子铅球决赛季军；次月，在第二届亚洲田径投掷锦标赛和中国田径冠军赛暨中国田径大奖赛总决赛上，孙悦分别获得女子铅球决赛亚军和季军。8月8日，在巴黎奥运会女子铅球资格赛中，孙悦以17米33的成绩被淘汰出局。
青岛市体育运动学校教练王智勇评价说：“孙悦平时训练对自身要求非常严格，训练刻苦，
身体素质和心理素质好，对投掷项目有极大的热情，训练细节上精益求精。”