公元前551年孙武出生于齐国乐安。他的祖父、父亲都是齐国著名将领，从小便对其进行军事培养训练，孙武在青少年时期即注重学习军事知识，长于击剑。约公元前532年，为避齐国之乱，他辗转来到吴国，在吴国军队中当过军校，参加过吴楚战争。不久因受伤退伍，隐居山林，潜心研究兵法，著书立说，以期大展宏图。
在隐居期间，孙武结识了楚国人伍子胥，伍子胥非常欣赏孙武的军事才能，于是两人成为非常亲密的朋友。
公元前514年，公子光用专诸刺杀吴王僚，取得王位，他就是吴王阖闾。阖闾起用伍子胥为大臣，并与百姓同甘共苦，广泛搜罗各种有用之才。伍子胥明白吴王心事，乘机向他推荐孙武，但并未引起阖闾足够的重视。
在以后不长的时间里，伍子胥先后七次向阖闾推荐孙武，并把他写的兵法逐篇向阖闾讲解。阖闾终于看到了孙武的才能，于是决定亲自召见孙武，并对他非常赏识，还从宫中选派180名宫女，让孙武进行操练。
孙武把宫女们分成两队，让吴王最宠爱的两位美姬分别担任队长，发给每个宫女一支戟，然后教她们列队方法。在向宫女们交待明白以后，孙武开始击鼓操练。不料号令一出，宫女们未见过这等场面，根本不听号令，只觉有趣，笑成一团。孙武再三申告无效，为了严明军纪，于是下令将两名队长斩首。
在台上观阵的阖闾见状大惊，急忙派人求情，孙武不为所动，指出其中利害，遂把两名美姬推出斩首示众。然后，他任用每队的第二名宫女为队长，重新击鼓发令。宫女们这才知军令如山，令行禁止都要符合规定要求，遂再无人喧哗。
吴王阖闾开始为孙武杀了他的两个爱姬满腹怨气，但在伍子胥的开导下，认识到孙武是个不可多得的人才，于是命他为将军。吴军在孙武的严格训练下，很快成为一支纪律严明、训练有素的军队。
公元前512年秋天，孙武旗开得胜，与伍子胥一起领兵灭掉钟吾国和徐国。其后，孙武协助伍子胥提出“疲楚误楚”方针，几年间把楚国折腾得劳师伤财，丢城失地，十分被动。公元前506年，吴国联合唐、蔡征伐楚国，吴王阖闾亲自出马，孙武为将军，伍子胥为副将，率三万军队大破20万楚军，五战五捷，一举攻下楚国都城郢。
公元前496年，阖闾伐越中箭身亡，太子夫差即位。孙武、伍子胥继续辅佐夫差励精图治、加紧备战，三年后大败越军。越王勾践仅剩5000残兵败将逃到会稽山上，被迫向吴国求和。战败越国后，夫差北上与齐晋争雄，于公元前482年在黄池（今河南封丘）与诸侯国会盟，取代晋国成为霸主。
公元前479年，孙武卒，葬于江苏吴县（今苏州）东门外。司马迁在《史记》中对他进行了高度的评价。