1989年，10歲的孫藝菲考上北京舞蹈學院附中，專業是芭蕾舞。1996年畢業，分配到廣州芭蕾舞團。1998年，孫藝菲離開廣州，到北京電影學院表演系進修，1999年考入北京電影學院表演系本科班。
2000年，參演黃渤、高虎主演的電視電影《上車，走吧》，該片獲得金雞百花獎的最佳電視電影獎，這是她的首部影視作品。2001年，參演陳建斌主演的電影《致命的一擊》，獲得金雞百花最佳女配角提名。2003年，與海清、何冰主演反映改革開放初期我國知識分子命運和生活的電視劇《書香門第》，飾演寒雪一角。2005年9月，與魏子、邵兵主演電影《日出日落》，出演葵花一角，獲得了加拿大蒙特婁電影節特別貢獻獎。2006年，參演馬躍、苗圃主演的電視劇《貞觀之治》，飾演“文成公主”；與陳寶國、連奕名聯合主演騰文驥執導的電視劇《烈日炎炎》，孫藝菲飾演新疆開拓兵團的女兵“春玲”。2009年，與嚴寬、甘婷婷主演張自強執導的電視劇《生死迷局》。2010年4月，與小宋佳主演電視劇《大女當嫁》，飾演“拜金女”姜小雲；與陳小藝、王同輝等主演《漂亮女人》；主演檢察官涉案刑偵題材電視劇《最後防線》；主演諜戰題材懸疑劇《生死迷局》，飾演歸國留學的心理醫生杜莎莎。2012年5月，在吳秀波、海清、張嘉譯主演的電視劇《心術》中飾演劉娟一角。。
| 孫藝菲 | 孫藝菲 | 孫藝菲靚照 |
參演電視劇
心術2012
飾演劉娟導演楊陽主演吳秀波, 海清無法悲傷2011
飾演安妮導演沈悅主演王新軍, 朱傑土樓春早2011
飾演羅龍招導演高偉寧主演邊原, 李子雄生死迷局2010
飾演杜莎莎導演張自強主演嚴寬, 蔣毅漂亮女人2010
飾演曲莉莉導演劉新主演李明啟, 陳小藝最後防線2010
飾演周幼芳導演高偉寧主演王同輝, 葉靜大女當嫁2010
飾演姜小芸導演孫皓主演小宋佳, 張鐸高第街的兒女2008
飾演喬雲詩導演李繼賢主演黃海冰, 王雪洋你是蘋果我是梨2007
飾演夏小希導演田迪主演郭曉冬, 周韻烈日炎炎2006
飾演春鈴導演滕文驥主演陳寶國, 苗圃夢回春谷2006
飾演雪芽兒導演滕文驥主演巍子, 姚晨嘉慶皇帝2005
飾演鈕鈷祿氏導演滕文驥主演辛柏青, 霍思燕貞觀之治2004
飾演文成公主導演張建亞主演馬躍, 苗圃德齡公主2004
飾演容齡公主導演韓剛主演呂中, 張晶晶又見花兒開2004
飾演杜鵑導演沙碧紅, 沙碧芳主演任天野, 徐筠天地有愛2004
飾演施綿綿主演邵兵, 李宗翰末代皇妃2003
飾演草娥導演滕文驥主演李亞鵬, 蔣勤勤, 黃奕書香門第2003
飾演寒雪導演滕文驥主演高明, 何冰, 海清都是裝修惹的禍2002
飾演霏霏主演於文華玲瓏女2002
飾演白鳳音導演張軍釗主演袁立中國刑警之英雄本色2002
飾演格日勒主演史林, 朱紅軍救贖2001
飾演楚玉導演夢繼主演辛柏青, 王志飛參演電影老明星2011
飾演黃洛琪導演叢曉主演高凌風, 崔可法, 常藍天日出日落2005
飾演葵花導演滕文驥主演巍子, 邵兵子夜的閃光2004
飾演小肖導演蕭嘉榮主演李海濤, 高蓉致命的一擊2001
飾演夏曉曉導演滕文驥主演陳建斌, 趙亮, 李靜上車走吧2000
飾演小辮子導演管虎主演高虎, 黃渤| 個人類 |
| 電視電影雙十佳書香門第（提名）金雞百花最佳女配角致命的一擊（提名） |
| 集體類 |
| 加拿大蒙特婁電影節特別貢獻獎日出日落（獲獎）最佳電視電影百合獎，金雞百花最佳電視電影獎上車，走吧（獲獎） |
孫藝菲(2張)孫藝菲在熒幕上一直扮演著好女人的角色，堅強、直爽，骨子裡透出樸實無華（新浪娛樂評）。孫藝菲外形嬌小玲瓏，有著一雙大眼睛，舞蹈功底深厚，受到界內人士的好評；鏡頭上的孫藝菲演技真實，沒有矯揉造作，更是零緋聞的女星（搜狐娛樂評）。