2014年11月，参加央视少儿频道《音乐优等生》节目录制，从而正式出道。2015年7月17日，参演的由董成鹏执导并主演的喜剧电影《煎饼侠》上映，孙浠伦在剧中饰演童年时期的煎饼侠大鹏。2016年3月22日，参演的刘飚执导的年代剧《金水桥边》在河南都市频道播出，在剧中饰演童年时期的关斯易。

2017年8月，主演的青少年奇幻冒险电影《墨多多谜境冒险》开机，孙浠伦在片中饰演小发明家扶幽；11月9日，在播出的青春爱情剧《致我们单纯的小美好》中饰演江辰的弟弟江锐；11月22日，其参演的都市情感剧《生逢灿烂的日子》上星播出，在剧中饰童年时期的郭小海；12月29日，与冯绍峰、刘亦菲合作的奇幻喜剧电影《二代妖精之今生有幸》上映，在影片中饰童年时期的袁帅。

2018年1月8日，与夏雨、吴优合作的悬疑刑侦剧《莫斯科行动》在浙江卫视播出，在剧中饰演中国警方秘密行动队队长之子；7月12日，在播出的仙侠剧《古剑奇谭2》中饰演小妖生石花怪。2019年7月26日，主演的由邓超、俞白眉执导的父子亲情电影《银河补习班》上映，在片中饰演少年时期的马飞。2021年2月22日，与张哲瀚、龚俊合作主演的武侠剧《山河令》在优酷播出，在剧中饰演善良勇敢的镜湖派遗孤张成岭；7月1日，参演的由徐展雄执导的 重大历史题材片《革命者》上映，在片中饰演阿晨。