2007年4月，孙骁骁通过湖南电视台娱乐频道在中国传媒大学的招聘并往长沙进行复试，通过复试后开始主持娱乐资讯类节目《娱乐急先锋》。2009年3月，与曹颖共同主持湖南卫视音乐类节目《节节高声》。

2011年6月，与郑恺共同主演红色青春偶像剧《我的青春在延安》，在剧中饰演为爱愿意做任何事的女孩萧湘；同时，与余铭轩共同演唱剧集片尾曲《你我的表达》。2012年6月，与马天宇、路晨共同主演都市偶像剧《宝贝妈妈宝贝女》，在剧中饰演性格男性化的假小子连子。

2013年9月，出演由张翰、郑爽主演的爱情偶像剧《胜女的代价2》，在剧中饰演真实坦率的邻家女孩苏荷；10月，与袁弘、吕一共同主演都市偶像剧《真爱惹麻烦》，在剧中饰演单纯善良、直率鲁莽的方晓寒。

2014年5月，参演由张博昱执导的都市偶像剧《加油爱人》，在剧中饰演开朗直率、没心机的千金大小姐胡茵；6月，与黄宗泽、戚薇、马天宇共同主演古装推理剧《少年神探狄仁杰》 ，在剧中饰演俏皮活泼、天真无邪的富家千金童梦瑶；8月，主演由梁辛全执导的古装神话剧《新济公活佛》中的单元剧《驭夫环》，在剧中饰演段秀婷；10月，客串出演由赵韩樱子、彭冠英主演的青春励志剧《因为爱情有奇迹》，在剧中饰演温婉可人的文艺青年苏婉婷。

2015年9月，参演娄艺潇、纳瓦·君拉纳拉主演的爱情都市剧《爱情珠宝》，在剧中饰演方梓萱；12月，客串出演安竹间执导的都市爱情片《杜拉拉追婚记》，在片中饰演小丽。

2016年1月，与蒋劲夫、程砚秋共同主演的都市悬疑剧《寻找爱的冒险》开播，在剧中饰演优雅干练的魅力女生蓝翎；2月，主演由王明台执导的励志偶像剧《就让咖啡有点甜》，在剧中饰演优雅利落、独立果敢的张智媛；4月，参演由林更新、林允儿主演的古装剧《武神赵子龙》，在剧中饰演聪明伶俐的柳擎儿；7月，参演由林峰执导的古装历史剧《秀丽江山之长歌行》，在剧中饰演刘玄的宠妃赵姬；10月，与童瑶、乔任梁共同主演的时尚都市偶像剧《定制幸福》开播，在剧中饰演温柔和顺且单纯的化妆师顾佳；同月，主演由李达超执导的犯罪嫌疑网络剧《美人为馅》，在剧中饰演为爱备受煎熬的辛佳。

2017年3月，与路宏共同主演的古装爱情神话剧《白蛇传》开拍；8月，与金钟搭档的古风历史舞台剧《夔龙玉》正式开演，在剧中饰演脱不花；9月，作为胡海泉的飞行嘉宾参与真人秀《大梦小家》；12月，参演的古装历史剧《大明皇妃·孙若微传》开拍，在剧中饰演朴妃。

2018年1月，与聂远共同主演传奇年代剧《潜·龙》，在剧中饰演狡猾多变、毫不畏惧的东方燕；2月，出演由张歆艺执导的爱情喜剧片《泡芙小姐》，在片中饰演泡芙小姐从小到大的闺蜜“十三妖”；3月，主演的青春喜剧片《这！就是街舞之天生舞者》开拍，在片中饰演鼓励他人、超越自我的林梦瑶。