孙傅字伯野，海州人。考中进士，又考取词学兼茂科，任秘书省正字、校书郎、监察御史、礼部员外郎。当时蔡袺任尚书，孙傅向他陈述天下政事，劝他早点做些更改，否则一定失败。蔡袺不听。升任秘书少监，又升至中书舍人。
宣和末期，高丽入贡，使者所过之处，调发民夫修船，引起骚动，用度又颇多。孙傅说：“滥用民力妨碍农事，而对于中国没有丝毫好处。”宰相认为他的言论与苏轼相同，上奏降贬他在蕲州安置。给事中许翰认为孙傅议论虽然偶然与苏轼相同，但没有他意，以职论事而受到指责实在过分了。许翰也被罢贬，靖康元年(1126)，受召入京任给事中，升任兵部尚书。上章请求恢复祖宗法度，钦宗问他，孙傅说：“祖宗法度有利于百姓，熙宁元丰法度有利于国家，崇宁、大观间法度有利于奸臣。”当时认为是名言。十一月，授任尚书右丞，不久改任同知枢密院。
金人围攻都城，孙傅日夜亲自督战。读到丘浚的《感事诗》时，有句“郭京杨适刘无忌”，在市民中访得无忌，在龙卫兵中访得郭京。好事者说京能施六甲法，可以生擒二将而将金人扫荡无余，其法要用七千七百七十七人。朝廷深信不疑，任命他为官，赐给他数万金帛，让他自己招募兵士，不问兵士的技艺如何，只选择那些年命合六甲的人。招募到的都是些市井中游手好闲的无赖，十天后招足人数。有些武臣想任偏将，郭京不同意，说：“你虽然有才有勇，但明年正月会死，恐怕连累我。”他的妄诞就像这样。
敌人围攻越发急迫，京谈笑自如说：“择日出兵三百，可以得到太平，直至袭击到阴山方停止。”孙傅与何..尤其尊信，倾心等待。有人上书给孙傅说：“自古从未听说像这样成功了的。如果要听从他，暂且少给些兵士验证，等有些功劳，才稍稍升迁。现在对他委任太过份，恐怕一定会导致国家的耻辱。”孙傅怒道“：京几乎是应时而生，战争细节无不通晓。幸好你是对我讲这些话，如果告诉别人，会落个动摇军心之罪。”作揖让他出去。又有人自称“六丁力士”、“天关大将”、“北斗神兵”，大都仿效郭京的做法，有识之士深感危险。郭京说：“不到危急时，我军不得出战。”何..几次催促他，他再三延期，才打开宣化门出兵，戒令守城墙的人都下去，不得偷看。郭京与张叔夜坐在城楼上。金兵分从四面鼓噪而攻，郭京军败退，掉进护龙河，护龙河被尸体填满，城门急忙关闭了。郭京急忙跟张叔夜说“：必须亲自下去作法。”于是下城，带领残兵向南方逃走。当天，金兵攻进城里。
靖康二年(1127)正月，钦宗到金兵元帅营中，任命孙傅辅助太子留守京城，仍然兼任少傅。钦宗十多天还不回来，孙傅多次寄信给金营乞请放回钦宗。废立皇帝的檄书传来，孙傅大哭道：“我只知道我们君主可以统治中国，如果立异姓为帝，我就死去。”金人来索要太上皇、皇后、诸王、妃子公主，孙傅留住太子不放行。秘密谋划把他藏在民间，另外找两个像宦官的人杀死，并杀死十几个囚犯，把他们的头送给金人，欺骗金人说：“宦官打算把太子秘密送出，京城人争相斗杀宦官，误伤了太子。于是太子率兵讨伐平定，杀死作乱的人献过来。如果不停止索求，太子就会自杀。”过了五天，没有人肯承担这件事。孙傅说“：我是太子的师傅，应当与太子同生死。金人虽然不求索我，我应当与太子同行，求见两位敌帅当面责斥他们，也许万一可以成功。”孙傅住在皇城司值班，他的儿子来看望他，他叱骂他的儿子道：“让你不要来，却竟然来了！我已经决心为国殉难，即使你们来一百个人又有什么改变！”挥手让他赶快离开。他的儿子也哭着说：“大人以身殉国，儿还有什么说的。”孙傅于是把留守事托付给王时雍而跟从太子出城。到南薰门时，范琼极力劝阻他，守城门的金兵说：“金人想要的是太子，留守何必参预？”孙傅说：“我是宋朝大臣，而且是太子的师傅，应当死从。”当晚，住在城门下，第二天，金人召他前去。第二年二月，死在北方金人朝廷。
绍兴年间，被追赠为开府仪同三司，赠谥号为忠定。