孙嘉灵自幼便接受了系统的艺术启蒙教育，长期学习钢琴与舞蹈，培养出良好的艺术感知力。童年时期的她性格活泼好动，宛如一个充满冒险精神的小小少年，内心始终怀揣着一个成为飞虎队员的英勇梦想，这个炽热的愿望自年少时起便在她心中悄然萌芽并深深扎根。随着时间的推移，孙嘉灵逐渐有机会接触到表演艺术，在一次次排练与舞台体验中，她发现了表演所带来的独特魅力与表达空间，由此对这门艺术产生了浓厚的兴趣，并最终明确了自己渴望成为一名专业演员的人生志向。为了实现这个目标，她持之以恒地刻苦学习与训练，凭借不懈的努力与扎实的积累，成功考入中国戏剧艺术的最高学府——中央戏剧学院，就读于其表演系，正式踏上了专业的表演求学之路。
2013年，孙嘉灵通过参演个人首部电影《爱情幸运星之打望》正式迈入演艺圈，开启了她的职业演员生涯。2014年，她参加了周星驰电影《美人鱼》的角色公开甄选大赛，凭借出色的表现一路晋级至决赛，并成功进入全国六强，由此获得了《美人鱼》的宝贵签约资格。2016年2月8日，由周星驰执导的贺岁喜剧片《美人鱼》在全国上映，孙嘉灵在片中饰演了一名快递员，这一角色让她首次广泛进入大众的视野，获得了观众的初步关注。2017年1月，她出演了由徐克执导的古装魔幻喜剧电影《西游·伏妖篇》，在片中诠释了一位造型美艳、性格鲜明的蜘蛛小妖；同年4月，她与郑凯、邓莎等演员合作，参演了民国背景的谍战剧《密查》，在剧中扮演一位洋溢着青春活力与正能量的小护士角色；随后，她又出演了由余翠华执导的都市情感剧《为了你我愿意热爱整个世界》；也在同一年，她与鹿晗、舒淇共同主演了科幻战斗题材电影《上海堡垒》，在片中担任女二号，饰演了性格鲜明的路依依一角。2018年，她参演了沉浸式成长恋爱剧《独家记忆》，并在其中饰演女二号赵晓棠。2019年11月，她参与了中央电影频道青年演员计划主题曲《星辰大海》的演唱。在作品《独家记忆》中她饰演了赵晓棠，在《为了你我愿意热爱整个世界》中饰演了梅欣，而在《上海堡垒》中则再次饰演了路依依。2021年3月31日，她参演的电视剧《明天我们好好过》正式播出。同年12月27日，电影频道“星辰大海”青年演员优选计划公布了2021年度的入选名单，孙嘉灵经资深电影人推荐，成功入选，成为了该年度“星辰大海”青年演员队伍中的一员。也在这一年，她还出演了电影《我的姐姐》。2024年5月3日，她参演的都市情感剧《请和这样的我恋爱吧》播出；随后在8月6日，她出演的新派生活流谍战剧《孤舟》也与观众见面；同年11月23日，另一部她出演的都市情感剧《不讨好的勇气》也如期播出。2025年4月2日，她参演的时代敢爱剧《值得爱》正式播映。在作品《请和这样的我恋爱吧》中她饰演了童伊雯，在《孤舟》中饰演了绿珠，在《孤舟》中同样饰演了绿珠这一角色。
2017年4月19日，演员孙嘉灵正式受邀担任全国领养日的“爱心大使”。在活动中，她积极倡导公众以领养替代购买宠物的方式，为流浪动物提供一个温暖的家。她强调，这一选择不仅能给予那些无家可归的小生命重获新生的机会，也能有效减少因商业繁殖带来的各类问题。孙嘉灵诚挚呼吁社会各界人士共同参与到关爱流浪动物的公益行动中来，通过实际行动传递善意与责任，携手营造一个更加友善和谐的社会环境。
在备受瞩目的谍战剧《密查》中，孙嘉灵所饰演的小护士一角给观众留下了深刻印象。她的妆容设计以清新淡雅为主基调，同时巧妙地融入了几分可爱与俏皮，将角色特有的清纯气质和灵秀之感诠释得入木三分。拥有高挑身材的孙嘉灵，在剧中不仅展现了优雅的美背线条，也凸显了修长的腿部曲线，于运动活力之中更平添了一抹成熟的韵味，使得俏皮活泼与大气沉稳两种特质在她的演绎中达到了微妙的平衡。从外型条件来看，孙嘉灵确实具备极强的可塑性。在一组早些时候发布的复古风格写真中，她身着简约时尚的白色T恤，或扎起利落马尾，或任长发温柔披肩，时而展露的甜美笑容更让她仿佛邻家女孩般亲切可人，整体气质显得格外出众。这组影像不仅捕捉到了她青春灵动的一面，也传递出一种宛若初恋的美好氛围，令人不禁感受到岁月静好的温柔视觉体验。