生于福建，生活在上海。1985年进入上海市体育学校进行足球训练。其特点是赛场上意识好，射门欲望强烈，善于组织，技术细腻，传接球准确。1991年，孙雯入选国家女子足球队后，作为主力队员先后参加了1994、1998年的第12、13届亚洲运动会和1993、1997、1999年的第9、11、12届亚洲女足锦标赛，均获冠军。还于1993年获世界大学生运动会女足比赛冠军。1995年获女足世界杯第4名。1996年获第26届奥林匹克运动会（亚特兰大）女子足球比赛亚军。1999年获第3届女足世界杯亚军，并获该届赛会金球奖、金靴奖，同时她被评为最佳运动员。2000年，孙雯加盟了美国女足大联盟的亚特兰大撞击队。2001、2002年分别获第13届亚洲女足锦标赛季军、第14届亚运会女足比赛亚军。1994年获得“中国足球金靴奖”的荣誉。1996年被国家体育运动委员会（今国家体育总局）授予体育运动一级奖章。1998年获中国女足超级联赛最佳射手和最佳运动员称号。1999年被评为中国十大杰出青年、全国十佳运动员和建国50周年体育明星。2000年被国际足球联合会授予“20世纪最佳女子足球运动员”称号。

2006年孙雯宣布退役。后历任上海市足球协会副秘书长、管理中心副主任；上海市体育对外交流中心主任，同时挂职上海市体育局外事处副处长；上海市青少年训练管理中心副主任；2010年担任上海女足主教练。2014年入选亚洲足球名人堂。