1999年,从北京电影学院摄影系毕业。2001年,担任剧情电影《
法官妈妈》的摄影师,该片由
刘希媛、
赵有亮、
陈思诚联合主演,从而开启了他的摄影生涯;同年,担任爱情电影《
生活秀》的摄影师,他凭借该片入围第22届中国电影金鸡奖最佳摄影奖,获得第6届上海国际电影节的最佳摄影奖。
2003年,担任爱情电影《
暖》的摄影师,他凭借该片入围第23届中国电影金鸡奖最佳摄影奖。2004年,担任爱情电影《
情人结》的摄影师,该片由
赵薇、
陆毅共同主演,他凭借该片入围第25届中国电影金鸡奖最佳摄影奖;同年,担任爱情电影《
秋雨》的摄影师,该片由
孙铁执导,
靳东、前田知惠、
毕彦君联合主演。
2005年,担任现代励志剧《
小留学生》的摄影师,该剧由
潘小扬执导;同年,担任传记电影《
我的母亲赵一曼》的摄影师,该片由
张晗、
平野贵大、靳东等联合主演。2006年,开始在北京电影学院MFA艺术专业进行为期3年的学习。2007年11月23日,担任摄影师的情感剧《
戈壁母亲》播出,该剧改编自小说《母亲和我们》。
2008年,担任剧情电影《
突发事件》的摄影师,该片由
巫刚、
范志博、
李勤勤联合主演;同年,担任灾难电影《
人命如天》的摄影师,该片由
郑晓宁主演。2009年2月14日,由其掌机的剧情电影《
夜玫瑰》在中国内地上映,该片改编自痞子蔡的同名小说;9月8日,担任摄影师的战争电影《
沂蒙六姐妹》在中国内地上映。
2011年,担任传记电影《
秋之白华》的摄影师,他凭借该片获得第28届 中国电影金鸡奖最佳摄影奖、第14届上海国际电影节之第8届电影频道传媒大奖最佳摄影奖;7月15日,担任摄影师的传记电影《
郭明义》在中国大陆上映;同年,担任武侠电影《
大人物》的摄影师。
2015年,担任喜剧电影《
夏洛特烦恼》的摄影师,该片改编自“开心麻花”同名舞台剧,讲述了夏洛在大闹初恋婚礼后意外重返青春并最终领悟人生、找回真爱的故事。
2016年2月14日,担任制片人的爱情电影《
奔爱》在中国大陆上映;4月29日,其掌机的传记电影《
大唐玄奘》上映,该片由
霍建起执导,
黄晓明、
徐峥、
赵文瑄联合主演,凭借该片入围第31届中国电影金鸡奖最佳摄影奖,获得第13届中国长春电影节最佳摄影奖。
孙明是一个理想主义者,这一点在他所创作的电影影像中能得到印证与回答。孙明的影像以缔造诗性唯美的美学意境见长,于灵动幻化的光影中寄托诗情,于水墨浸染的用色中营造诗境,更是于俯瞰静观的角度中抒怀诗意。孙明手中的摄影机是他用以撰写诗文的妙笔,那些对电影的无限深情和光影的痴迷眷恋,在一次次唯美的镜像缔造中得以表达和抒发。孙明的影像风格独具特色,镜头运动流畅舒缓、画面布局简约凝练、光色处理也极尽特色,对影像的诗化追求是孙明的作品中矢志不渝追求的品格(《当代电影》评)。