孙觉字莘老，高邮人。刚刚二十岁，跟从胡瑗受学。胡瑗的弟子千数，区分其老成者为经社，孙觉年纪最轻，俨然居于其间，大家都对他推重佩服。登进士第，调任合肥主簿。有一年发生旱灾，州府劝课百姓捕蝗虫输纳给官府，孙觉说：“正是吃饭艰难之时，难以用威权去督责。如果用米交换，百姓必定尽力，这是除害享利。”州太守听后感到高兴，把孙觉的建议推广传发其他县。嘉..年间，朝廷挑选名士编校昭文馆书籍，孙觉第一个被预选，进为馆阁校勘。神宗即皇帝位，孙觉任直集贤院，为昌王记室。昌王向他询问终身之戒，孙觉为之陈述诸侯之孝，作《富贵二箴》。被提拔为右正言。
神宗将要大力革除积弊，孙觉说：“弊政固不可不革除，如果革除过当，后悔就来不及。”神宗称赞他懂得事理。曾经从容地谈到知人之难，孙觉说：“唐尧以知人为难，终于享其易。大抵知人的要旨，在于知言。人君任用大臣的办法，是任贤使能而已。贤能的区分既不同，那么任用使用的方法也就不同。至于所知有限度，所能有彼此，这是功用之士，可以安排在外而不可以安排在内，可以让他负责具体事务而不可以让他负责言论。陛下想要兴太平之治，但所提拔的几十人，大多有口才，却没有务实的才能。我担心日浸月长，类聚征聘进用，充满朝廷之上，那么贤人日益被疏远，其为祸患，这不是一二句话可以说完的。希望观看《诗》、《书》之所任使，不要招致于小利近功，那么帝王之道可成。”
邵亢在枢密院，无所建树，神宗告诉孙觉，打算让邵亢去地方任职，用陈升之代替他。孙觉退朝，立即按神宗所说的话上奏分条陈述；神宗认为他迎合旨意，夺官两级。执政大臣说：“谏官有过失，没有降官的道理。”神宗说：“只是降官，自然不能停职。”孙觉接连上奏章乞求去职说“：去年有罚金御史，今年有贬秩谏官，没有听说被罚金贬秩，而还可以居其位的。”于是为越州通判，恢复右正言，迁任通州知州。熙宁二年(1087)，诏令他任知谏院、同修起居注、知审官院。
王安石早年与孙觉交好，迅速引用他，打算援用为助手。当时吕惠卿当权，神宗向孙觉询问，回答说：“吕惠卿善辩而有才能，超过他人几等，只是因为利益的原故，屈身于王安石，王安石不悟，我私下认为值得忧虑。”神宗说“：我也怀疑他。”其后王、吕果然互相憎恨仇视。
青苗法颁行，首议者认为：“《周官》泉府，百姓借贷的，至交纳息钱二十而五，国事的财政开支取用备办于此。”孙觉上奏条陈此说荒谬，说：“成周赊贷，只是以此备民之缓急，不可以白白地给与，所以以国家为之息。但国家的息钱，说者不明白。郑康成解释经义，就引王莽计赢受息，不过每年什一为根据，不料周公取息，比王莽时还重。况且载师所按照土地的不同情况制定赋税，漆林的赋税特别沉重，这是抑制工商末业。现在因农民困乏，打算补耕助敛，但比照工商业而征赋税，可以吗？国事取给备办，大概认为是泉府所统领，好像市之不卖，货物阻滞于民用，有买有予，并同赊贷之法而举用。倘若专门取给于泉府，那么执宰九赋，将起什么作用呢？圣明之世应讲求先王之法，不应取疑文虚说来图治。现在年老的大臣疏远外任而不被听纳，辅佐大臣逍遥自在而不任职，门下省执行公正而不行，谏官请罪而求去职，我实在担心奸恶邪佞之人，结党连伍，乘众情喧扰，动摇朝廷，诱取直名求取声誉，这不是国家的福运。”
王安石看到奏章后，发怒，孙觉正好因事拜访中书省，王安石用话打动他说：“想不到学士也这样！”开始有贬逐孙觉的意思。恰逢曾公亮言京畿县散发常平钱，有追呼抑配之扰，王安石因而请求派孙觉前去查究虚实。孙觉既然受命，又上奏疏陈辞行，且说：“例如陈留一县，前后明白谕示，情愿请贷钱，终无一人来请，所以陈留不散一钱。由此可见百姓实际上不愿意与官府相来往。所有体量，希望陛下赐令逐渐废除。”于是认为孙觉反复无常，出任知广德军，移知湖州。松江堤防溃决，水成为百姓祸患。孙觉改用石头筑堤，高一丈多，长一百里，堤下变为良田。
移任庐州，改任右司谏。因祖母去世请求解除官职，传送太常寺讨论，没有得到同意。诏命知润州，而孙觉已经服丧了。丧期满，任苏州知州，移任福州。闽地风俗对婚姻丧事重视，其费用无数。孙觉裁量为适中之法，使费用不得超过百千钱。命令下达，嫁娶之费以百钱计算，殡葬的费用也减少十分之五。接连移任亳、扬、徐州。徐州多盗贼，捕捉杀人犯五人，其中一人仅承受得住衣服的重量(指瘦弱)，孙觉怀疑而审讯他，此人说“：我在野外耕地，与甲相遇，强行把梃杖给我，半夜挟持我向东走，要我在诸门等候，其他事我不知道。”孙觉询问官吏：“依照法令该怎么办？”说：“该处死。”孙觉制止杀此人的头，以后于是成为惯例。任应天知府，入为太常少卿，改任秘书少监。哲宗即皇帝位，孙觉兼侍讲，升任右谏议大夫。当时谏官、御史论事有限制，不得超越职权。孙觉请求申明《唐六典》以及天禧诏书，凡是发出命令制造事端不便，都必须上奏陈述。论宰相蔡确、韩缜不是因德进用，蔡确自讼有功无罪，孙觉针对蔡确所说的予以驳斥，蔡确最终去相位。韩缜建议提升孙觉为给事中，孙觉辞谢说：“近来，执政大臣害怕别人议论自己，就以升官来引诱，希望与韩缜一起免职。”过了一个月，韩缜去相位。
升任吏部侍郎，掌领右选，在候选的有一万五千员，但缺额仅仅五分之二，以致有三年不能调任的。孙觉请求从军功、保甲进官者补指使，宗室及服丧的从员外置，一天得空缺几千。改主掌左选，请求磨勘转官以一百人为限额。提升为御史中丞，几个月后，因病请求免职，被任命为龙图阁学士兼侍讲，提举醴泉观，求提举舒州灵仙观以归家。哲宗派使臣慰劳，赐给银子五百两。孙觉去世，终年六十三岁。
孙觉有德量，被王安石所贬逐。王安石退居钟山，孙觉屈驾叙旧，二人作了几夜的长谈；到王安石死，又写文章以致哀悼，谈论的人称赞他。绍圣年中，以孙觉为元..党人，削夺职务追两官。徽宗即皇帝位，恢复官职。有《文集》、《奏议》六十卷，《春秋传》十五卷。弟弟孙览。