1995年，10岁的孙悦开始打篮球，从此进入职业生涯。 2007年NBA选秀大会上，孙悦在第二轮第40顺位被洛杉矶湖人队选中。 2008年8月8日，孙悦与湖人队签约。
2009年随湖人队夺得NBA总冠军，但同年8月1日被湖人队裁掉。 2009年9月15日，孙悦与纽约尼克斯队签约，但合同于10月8日终止。2014年9月，孙悦被租借至CBA北京男篮，帮助球队夺得2013-14赛季总冠军。 CBA总冠军，从而成为历史上第一位同时持有NBA和CBA总冠军戒指的球员。 2017年9月13日，北京首钢篮球俱乐部官方宣布孙悦因脚踝严重受伤赛季报销。 2018年8月30日，北京首钢队正式宣布终止孙悦合同。 2019年8月6日，CBA北控男篮正式宣布签约孙悦。
奥申时期
孙悦的父亲是一名业余篮球运动员，母亲也曾入选河北省青年女篮。 1995年，10岁的孙悦开始打篮球cba北京金隅队孙悦，从此进入篮球生涯。
1999年，北京奥运会在河北沧州进行了表演赛。 孙悦的父亲、孙悦的第一任教练极力推荐孙悦。 奥神队总经理将孙悦的比赛和技术特点制作成视频带回队内讨论。 经过与教练组讨论，当时身高1.87米的孙悦跟随奥神队来到了北京。 经过三个月的试用期，孙悦已经在奥神站稳了脚跟。
刚加盟奥神队时，孙悦继续担任控球后卫。 但由于年龄和经验的差距，他在比赛中经常出现失误，在组织球队进攻方面做得并不理想。 经过奥队教练的精心训练和队友的帮助，尤其是奥队主教练是美国教练的情况下，孙悦的进步非常明显。 从此，孙悦开始在CBA联赛中崭露头角。
2004年5月17日，奥神俱乐部与篮协未达成协议，拒绝让孙悦到国青队报到。 奥神俱乐部受到篮协处罚。 当年6月9日，尤纳斯再次将孙悦列入中国男篮第二期集训名单。 但由于奥神俱乐部和篮协之间的问题，奥神并没有放走他。 经过努力，孙悦于6月23日在广州与中国男篮会面。6月30日，奥神俱乐部向中国篮协提交了放弃参加CBA联赛的书面申请。 孙悦也失去了继续在CBA打球的希望。
首钢时期
2013年9月18日，奥神老板李苏因心肌梗塞去世。 孙悦、张松涛、李伟、黄海贝四名球员被租借到北京男篮。
2013年10月11日，北京首钢在万事达中心与皇马进行一场热身赛。 孙悦加盟北京队后首次亮相，拿下6分。 在现场的北京球迷中，有男球迷大胆表达了对孙悦的喜爱。
2014年3月30日，CBA总决赛第六场比赛打响。 北京队98-88战胜新疆队，以4-2的比分夺得冠军。 孙悦9投6中cba北京金隅队孙悦，高效贡献18分6篮板2抢断1盖帽1助攻。 他是球队继两名外援之后第二出色的球员，从而成为历史上第一位同时拥有NBA和CBA总冠军戒指的球员。
2014年8月13日，孙悦与北京首钢篮球俱乐部正式签约。 孙悦与北京首钢队签订了一份为期五年的合同。
2017年9月13日，北京首钢篮球俱乐部官方宣布孙悦因脚踝严重受伤赛季报销。 2018年8月30日，北京首钢队正式宣布终止孙悦合同。
北控时期
2019年8月6日，北控男篮正式宣布签约孙悦。
2019年11月2日，CBA常规赛揭幕战中，北控男篮主场以108-103击败深圳男篮，取得开门红。 时隔985天重返CBA的孙悦首发出场31分钟，13投5中得到13分。 此外，他还贡献5篮板4助攻2抢断1盖帽。
2019年11月17日cba北京金隅队孙悦，北控男篮主场105-86击败广厦，结束对广厦的十连败。 这也是北控队历史上首次击败对手。 本场比赛，北控球员孙悦表现出色，第四节拿下7分，最终得到15分2篮板3助攻2抢断。 孙悦首发出场37分钟，6投5中，其中三分球4投3中，罚球2罚2中。 他得到15分2篮板3助攻2抢断1盖帽。
2019年11月20日，北控以79-87不敌北京队。 此役，孙悦拿下18分4篮板3抢断1盖帽。 至此，他CBA生涯盖帽总数追平迈克·哈里斯，升至历史第26位。
2019年12月1日，北控队客场对阵四川队。 第三节比赛，孙悦已经拿下16分，并有3次盖帽。 至此，孙悦CBA生涯盖帽总数已连续超过两人，升至历史第25位。
2019年12月12日，在北控主场对阵广州的比赛中，孙悦拿下19分7助攻2盖帽，创下本赛季个人得分新高。 2019年12月19日，CBA常规赛第19轮，北控主场109-121不敌青岛。 孙悦拿下27分，追平职业生涯单场得分新高。 2020年6月26日，北控以106-98击败山西。 孙悦出战34分钟，9投5中，其中三分球7投4中，罚球7投4中。 他得到18分、7个篮板、4次助攻和4次盖帽。 本场比赛的4次盖帽创下了个人赛季新高。
2020年8月3日，CBA四分之一决赛，北控男篮以91-103不敌新疆队。 此役，孙悦手感不佳，11投0中。 这是CBA季后赛历史上第三次出现单场出手超过10次的球员没有投中的情况。 2020年10月19日，CBA常规赛首轮比赛中，北控男篮以83-99不敌山东男篮。 孙悦拿下12分并有5次盖帽。 至此，他的CBA生涯盖帽总数超越洛伦佐·科尔曼，升至历史第21位。 2021年1月4日，孙悦入选2019-20赛季CBA全明星北赛区替补阵容。
2021年1月27日，北控以127-100击败同曦。 本场比赛，孙悦出战36分钟，8投1中，其中三分球4中1，罚球4中2。 拿下5分6篮板9助攻1抢断3盖帽。 本场比赛6篮板9助攻创下个人赛季新高。 2021年4月4日，北控以107-91击败广州。 本场比赛，孙悦出战37分钟，9投4中，其中三分球7投3中。 他得到11分、6个篮板、3次助攻、4次抢断和1次盖帽。 本场比赛的4次抢断创下了个人赛季新高。
2020年7月4日，CBA常规赛复赛第15个比赛日，北控迎战全华班天津。 尽管第三节天津队发起反扑，但末节被莫尔特里和孙桐林压制。 第二节，天津队进攻哑火，最终北控97-83获胜。 莫尔特里14投12中，砍下30+16。 孙悦在第三节因侵犯身体和T球而被驱逐。
2020年9月9日，CBA正式公布北控男篮注册信息，孙悦续约一年。 2020年10月9日，北控男篮举行新赛季宣誓大会，宣布孙悦担任球队新任队长。
宣布退休
2021年10月16日，北控男篮官方宣布孙悦选择退役。
2008年黄金一代最高后卫终于落下帷幕。
