2003年，出演电视剧处女作《金粉世家》演出吴佩芳 ，但在拍摄期间传出孙宁因压力过大而罹患抑郁症，经半年调养才有好转。同年在电视剧《龙票》中饰演关素梅。2005年，在赵薇，陈宝国主演电视剧《京华烟云》中饰演温柔贤良的孙曼妮。同年出演《临界婚姻》、《爱上天使》，在《滇西往事》饰演民初期间的珠宝商千金林依人。

    2006年，出演许绍洋，陈怡蓉主演青春偶像剧《老鼠爱大米》，同年与董洁，潘粤明主演电视剧《红衣坊》，还参演了《同年同月同日生》《剑侠奇缘》和《逃亡香格里拉》。

    2007年，与王学兵主演电视剧《忘不了》，在剧中饰演沈若兰。在高希希指导的电视剧《男人底线》中饰演梁爽。还在潘长江自导自演的电视剧《清凌凌的水蓝莹莹的天》中饰演满一花。

    2009年，孙宁与范伟合作都市题材电视剧《老大的幸福》，在剧中饰演优雅、贤惠、知书达理的“中国式好女人”梅好。同年出演《清凌凌的水蓝莹莹的天》第二部。和海清主演安徽电视台出品的电视剧《鲜花朵朵》。

    2011年，再次与范伟合作悬疑喜剧电影《跟踪孔令学》，凭借此片获得首届“巫山神女杯艺术电影周最佳女配角。同年主演《风语》《梨花泪》《汉阳造》《游击兵工厂》《最爱你的人是我》五部电视剧。其中电视剧《梨花泪》入围“Asian Content ExChange亚洲节目论坛。

    2013年，与张涵予、黄渤、刘烨联袂主演电视剧《火线三兄弟》。同年出演《古路》《一路狂奔》《记忆碎片》三部电影。