2001年在《老爸百分百》中飾丁菲菲壹角。隨後參演《追夢組合》，擔任主演於劇中飾演張雪妹 。參演《冬天不冷》，扮演角色鄧鹿。
2003年參演《李衛當官》。2004年孫菲菲主演中韓合拍片《北京，我的愛》，飾演女主角溫婉善良的楊雪，該片使孫菲菲在韓國迅速走紅； 隨後參演《萍蹤俠影》，扮演調皮可愛的靜公主。
2005年出演電視劇《開創盛世》，飾演飛揚跋扈的月容公主； 參演電視劇《七劍下天山》，飾演董小宛 ；主演張紀中版《碧血劍》，飾演女主角九公主。 2006年參與拍攝電視劇《楚留香》，飾演楚留香的紅顏知己李紅袖。
2008年參演電視劇《玫瑰江湖》，飾演女壹號沈斯如 ；出演古典傳奇電視劇《孔雀東南飛》，飾演女壹號劉蘭芝。
2009年參演電影《人皇伏羲》，孫菲菲出演傳說中的大地之母“女媧”壹角色。4月參演電視劇《內線》，孫菲菲劇中出演地下黨員“報春鳥”，搭檔鐘漢良 。參演漢宮大戲《美人心計》 ，飾演皇後青寧 。
2010年出演《碧波仙子》，該劇改編自戲曲名段，由孫菲菲聯袂香港古惑仔陳小春***同主演，講述了鯉魚仙子和凡人李安之間的傳奇愛情。
2011年出演《麻姑獻壽》，飾演女壹號仙女麻姑 。
2012年參演《宮鎖珠簾》，劇中扮演皇後 。
2013年主演電視劇《內線前傳 》，出演角色美女特工楚香雪。
2015年，領銜主演的恐怖電影《詭影迷情》於11月27日登陸全國院線 。