该演员在艺术领域取得了多项荣誉，曾荣获吉林省第三届大学生戏剧节的优秀表演奖，并在第五届“希望之星”大赛中斩获通俗组金奖。由其执导的话剧《南城，南城》在风马牛戏剧节上获得了导演银奖的肯定；另一部作品《时代狂人》则在同一戏剧节中赢得了最佳编剧、最佳创新以及最佳团队等多个重要奖项。2015年，他在电视剧《少帅》中塑造的张学良老师潘东周一角，以其深刻的演绎给广大观众留下了难忘的印象；同年，他还在电视剧《海上牧云记》中出演了木原这一角色。2017年3月，他在电视剧《我的老爸是卧底》中挑战了反一号日军少佐池田；随后在11月，他作为主演之一参与了都市话题性反转网络剧《人间规则》的拍摄，在剧中饰演张鸿飞。2018年4月，他于电视剧《东四牌楼东》中扮演了刘金；同年10月10日，由其主演的网络剧《人间规则》在爱奇艺平台正式播出。2023年，他的电影作品也陆续与观众见面：6月16日，参演的电影《二手搭档》登陆院线；7月20日，另一部参演的电影《二手搭档》在腾讯视频实现了全网首播。进入2024年，他于11月30日有参演的电视剧《蜀锦人家》播出。2025年5月28日，其参演的又一部电视剧作品《陷入我们的热恋》也与观众如期见面。
在《人间规则》发布会现场，孙正霖所饰演的丁正堂一角引发了广泛关注。这一角色在亦正亦邪的复杂性格中游走，深刻展现了人物内心深处的矛盾与双重魅力，其细腻的表演让角色充满了层次感和说服力。据悉，在剧集拍摄期间，孙正霖的专业表现获得了剧组上下的一致好评，无论是制片人还是导演，都对他的表演功底与角色塑造能力大加赞赏，多次在片场及后期交流中给予了极高的评价与充分认可。此次发布会不仅向公众推介了这部作品，也进一步印证了孙正霖作为演员的可塑性与扎实的专业素养。