1935年11月20日出生于山東膠州。

1954年考入南京工學院（今東南大學）土木工程系。

1956年加入中國共產黨。

1958年7月畢業于南京工學院（現東南大學）工業與民用建筑專業，留校任教。

1985年秋，孫偉回到母校，開始了以混凝土的結構與性能探索為核心的全新研究。

2005年11月，當選為中國工程院院士。 ^[3] 

2008年，孫偉院士主持第一屆水泥基材料微結構-耐久性國際會議。

2018年，孫偉院士被評為感動江蘇教育人物——2018最美高校教師。 ^[4] 

2019年2月22日9時45分，孫偉因病醫治無效在南京逝世，享年84歲。 ^[2] 

中國建筑材料科技教育委員會委員，中國水泥制品工業協會理事，中國土木工程學會纖維混凝土委員會和高性能混凝土委員會委員，中國《硅酸鹽學報》副主編，中國《建筑材料學報》編委，英國《Cement and Concrete Composite》學報編委等職。

孫偉院士長期致力于土木工程材料領域的教學、科研與人才培養工作，是該校該領域的學科帶頭人。

她先后承擔和負責國家“八五”、“九五”攻關項目、十五“863”、“973”項目專題，國家自然科學基金重點和面上項目、省部級科研項目、潤揚長江公路大橋、南京地下鐵道、長江三峽大壩、江蘇高等級公路、南京長江二橋、蘇通大橋、國防軍工項目等重大工程項目及國際合作項目近40項。取得了多項具有國際先進或領先水平的創新成果。

以新理論、新技術、新方法解決了一系列與國民經濟發展密切相關的重大基礎設施建設和國防防護工程中土木工程材料的許多理論難題和關鍵技術，在工程應用中取得了突出的技術、經濟和社會效益。

發表論文280多篇，被SCI收錄39篇、EI收錄88篇，被SCI引用100多次。

主編國際會議論文集1部，參編專著等4部，主編、參編國家和省部級規程6部。

先后獲國家發明三等獎1項，教育部提名國家自然科學二等獎等省部級獎9項；國家發明專利1項。

1篇博士論文獲國家百篇優秀博士論文提名獎和江蘇省優秀博士論文獎，1篇獲江蘇省優秀博士論文獎。

曾獲全國先進女職工、江蘇省優秀研究生導師、江蘇省科技先進工作者、江蘇省三八紅旗手、《硅酸鹽學報》優秀編委等多項榮譽稱號。

2015年1月，東南大學材料學院孫偉教授帶領的團隊因“超高性能混凝土抗爆材料成套制備技術、結構設計及其應用”研究獲得國家科技進步二等獎。 ^[5] 

孫偉院士用不平凡的一生實踐了崇高的理想，她愛國敬業、為人師表、仁愛寬厚、堅韌執著，長期忘我工作，生病期間仍關心學校發展和學科建設，耄耋之年仍堅守于科研教學一線。 ^[4]