长孙翰年轻时有父亲
长孙肥的风范。道武帝
拓跋珪在位时，长孙翰因善于骑马射箭，而担任猎郎。天赐五年（408年），长孙翰的父亲长孙肥去世，长孙翰继承父亲蓝田侯的爵位。
天赐六年（409年），道武帝次子清河王
拓跋绍谋逆，弑杀父亲道武帝，当时道武帝长子太子
拓跋嗣（明元帝）在外地，长孙翰与元磨浑等人暗中谋划拥戴拓跋嗣。拓跋嗣即位后，升任长孙翰为散骑常侍，与元磨浑等人在左右纠正过失。长孙翰后以功劳升任平南将军，率领军队镇守北方边境，威名十分显赫，北方游牧民族柔然很畏惧他。长孙翰后来担任都督北部诸军事、平北将军、真定侯，赐给殿中细拾队，加授旌旗鼓吹。柔然时常侵犯北魏边塞，长孙翰抗击有功，进封爵位为蓝田公。
泰常八年（423年）十一月，明元帝去世，其子太武帝
拓跋焘即位。十二月，太武帝征召长孙翰返回京城，进封他为平阳王，加授安集将军。
始光元年（424年）八月，柔然可汗
大檀率领六万柔然骑兵侵犯北魏的云中郡，屠杀掠抢吏卒百姓，攻陷盛乐宫。赭阳子尉普文率领轻骑兵讨伐柔然，柔然退走。太武帝亲自率军征讨柔然，派遣长孙翰率领北部各将领
尉眷等人，从参合以北，向柞山攻打大檀的别部头领阿伏干，打败阿伏干，斩杀数千人，缴获马匹一万多匹。十二月，太武帝再次派长孙翰和东平公
娥清出兵长川攻打大檀，大檀的军队向北逃跑，长孙翰追击柔然，大胜而回。
始光二年（425年）三月初二日，太武帝升任长孙翰为司徒。同年十月二十一日，太武帝发兵大举北伐柔然，分兵从东西五路齐发并进；长孙翰等人从黑漠进发，汝阴公
长孙道生从黑白两漠之间进军，太武帝从中路前进，东平公娥清从偏西方向经栗园进军，宜城王
奚斤、将军
安原等从西路经尔寒山进军。各部分头前进到达漠南，留下辎重，骑兵轻装只带十五天的干粮，横穿大沙漠合兵围剿柔然，大檀惊恐惧怕向北而逃。
长孙翰后来率军袭击并击败大夏皇帝
赫连昌。太武帝再次亲征赫连昌时，长孙翰与廷尉长孙道生、宗正娥清率领骑兵三万充当前锋。赫连昌战败后，逃奔
上邽，长孙翰用八千骑兵追赶赫连昌，追到高平，因没追赶上而返回。
神麚二年（429年）四月二十九日，太武帝再度北伐柔然，命太尉、北平王
长孙嵩，卫尉、广陵公
楼伏连留守平城，自己率军出东路向黑山进发，长孙翰率兵从西路向大娥山进发，两路合兵直逼柔然的政权中心。同年五月十六日，军队驻扎在大沙漠之南，放弃所有军需辎重，以轻装骑兵和备用马匹袭击柔然，杀到栗水，大檀所部闻风向西逃窜。当时大檀的弟弟匹黎原先掌管东边部落，打算赶赴大檀所在之处，途中遭遇长孙翰的军队，长孙翰派骑兵进击，匹黎所部奔溃，杀死其酋长数百人。大檀闻讯十分震惊恐惧，就率领他的部众，烧掉毡帐房舍，向西逃走，不留行迹，没人知道他们逃到哪里。
神麚二年（429年）十月，大军凯旋而回，将柔然、高车各部落降附的百姓迁徙到
漠南，安置在东至濡源，西至五原、阴山的三千多里广阔的草原上。太武帝下诏命长孙翰和尚书令
刘洁、左仆射
安原、侍中
古弼镇抚他们。
长孙翰清高正直，严厉精明，善于安抚将领士兵，太武帝十分器重他。神麚三年（430年）二月初十日，长孙翰去世，太武帝深深地哀悼痛惜，为他流泪，亲自前往他的丧葬地，礼仪依照安城王
叔孙俊的旧例，追赠赏赐很多。谥号为威，在金陵陪葬。
长孙翰拥立明元帝拓跋嗣有功，镇守边境抗击柔然，使柔然畏惧。太武帝即位后，长孙翰多次从征柔然，又参与征讨胡夏。长孙翰为人高正直，严厉精明，善于安抚将领士兵，得到士兵的拥戴，也得到太武帝的器重。
魏收《
魏书》：少有父风；②“清正严明，善抚将士，太祖甚重之。”