孙千从小就已开始独立生活；因为热爱舞蹈，所以孙千虽然出生于哈尔滨，但还是前往北京，在北京舞蹈学院附中学习了7年的芭蕾舞。之后，通过艺考考入中央戏剧学院表演系，并签约于光线传媒。
2016年，孙千通过首部电影《
我的青春都是你》踏入演艺圈，该片于2019年6月21日上映。2017年，孙千从300多名演员中脱颖而出，与曾舜晞合拍了青春成长轻喜剧《
快把我哥带走》，饰演“暴力妹妹”时秒，该剧于次年播出。2018年，孙千再次与柴智屏合作，参演的青春言情偶像剧《
流星花园》播出，饰演未婚妻何原姿。
2019年9月，孙千与
李光洁、
费启鸣合作主演的都市青春励志剧《
我在未来等你》爱奇艺上线，孙千在剧中饰演王微笑，学习优秀，爱好播音，是刘大志的暗恋对象；此外，还为该剧演唱勇气主题曲《闪着泪光的决定》；同年，孙千还参加了腾讯视频的青春体娱节目《
第二届超新星全运会》；12月25日，与
毕雯珺搭档主演的青春偶像剧《
淑女飘飘拳》在优酷上线，其在剧中饰演女主角风飘飘，在一次意外中，出手救下太极“奇才”卫楚，和他从相看两厌发展到彼此欣赏。
2020年1月18日，搭档
黄俊捷主演的古装言情喜剧《
萌医甜妻》在优酷播出，孙千在剧中饰演一名小太医田七；9月4日，主演的都市青春言情剧《
拾光里的我们》在腾讯视频上线，在剧中饰演虽然偶尔冒失，但内心勇敢坚定陆珈 ；10月2日，参加腾讯视频导演选角综艺节目《
演员请就位第二季》播出。
2021年年7月19日，与周雨彤等合作主演的都市情感剧《
我在他乡挺好的》在湖南卫视开播，孙千在剧中饰演与乔夕辰一起长大的闺蜜许言；12月31日，她主演的爱情电影《
以年为单位的恋爱》上映。同年，友情出演民国鉴宝传奇剧《
古董局中局之掠宝清单》，此外，她还参加了综艺节目《
妈妈，你真好看》。
2022年5月20日，主演的都市言情喜剧《
你好呀，我的橘子恋人》播出，在剧中饰演的是可爱温暖的元气少女；11月27日，主演的时代群像闯剧《
风吹半夏》播出，孙千在剧中饰演性格叛逆泼辣的“野猫”高辛夷。
2023年4月28日，与张新成联袂主演的青春爱情电影《
这么多年》在中国上映，孙千在片中饰演在重男轻女的原生家庭中长大的女孩陈见夏，后被李燃救赎；12月8日，孙千特别出演的现代情感电影《
照明商店》上映。此外，还参加了《
青春环游记第四季》《
你好星期六》《
萌探探探案第三季》等综艺节目的录制。
2024年1月16日，孙千主演的无限流闯关爽剧《
19层》播出；2月13日，主演的现代情感电视剧《
烟火人家》播出；4月15日，主演的古装人物传奇剧《
大生意人》开机；5月10日，参加的户外竞技真人秀《奔跑吧第十二季》播出；6月20日，参加的解压推理真人秀《萌探2024》播出；6月16日，参加《
2024微博电影之夜》；9月9日，主演的青春现实主义现代剧《
迎风的青春》播出；9月25日，特别出演的都市悬疑剧《
在人间》阵容官宣。12月20日，主演的网剧《
冬至》播出。
孙千从第一部戏《快把我哥带走》中的时秒，到《我在他乡挺好的》中的许言，再到《风吹半夏》中的高辛夷，每一部戏每一个角色对于她来说都是重要的积累。她（孙千）喜欢演戏，希望自己能一直遇到好的剧本和团队，把演员这条路走好，走下去。（新京报评）