1619年万历时期，孙传庭考中进士，外放到永城县当县令。魏忠贤掌权时，他不喜欢魏忠贤这个人，于是就辞了吏部稽勋清吏司郎中这个职位，回家了。等到魏忠贤被杀后才回去。
陕西民乱时，地方总督不能治，朝廷也真吵不休，没人敢去。孙传庭主动请缨去陕西当巡抚，他跟崇祯皇帝说：“您给我便宜行事的权力，啥都不用你给，我自己来想办法。事情做好了那是您的功劳，做得不好请杀我的头”。在榆林招了兵马，钱粮也多是他自己筹备的，建立了后来赫赫有名的“秦兵”。反贼“整齐王”占领商州、雒南地区，附近官兵都不敢去打，孙传庭派副将罗尚文就把他给灭了。
“闯王”高迎祥趁着卢象升调到大同当总督，企图进入西安。孙传庭带领着训练三四个月的两万榆林兵和高迎祥对上，在汉中斩杀了对方数千人，后又在子午谷的黑水峪将对方全部包围。以两万新兵对阵五六万敌兵，取得大获全胜的成绩，还将驰骋天下长达七年的高迎祥活捉了，天下为之震动！
在干掉高迎祥势力的同时，孙传庭还顺手将在汉中人数最多的拓养坤势力给灭了，击败在盘踞在泾阳源的惠登相势力。刘国能、马进忠等十七支农民军为祸蓝田、雒南等地时，孙传庭汇合其他各路明军将他们打残，除了投降的“镇天王”和“上山虎”，其余十势力基本被灭了。
杨嗣昌当兵部尚书时，召集了十二万兵力对农民军实行大包围圈，并要求地方征收军饷，限定一百天内将敌人消灭。孙传庭不同意他的计划，认为加增军饷会引起民怒，而且不该限定剿匪的日期！杨嗣昌是很有能力的，也是个孝子，但是心胸狭隘，因此怨恨孙传庭，找了个机会告孙传庭不听命令。孙传庭上书辩解，大意是说：“朝廷要求的征兵任务我是超额完成的，要求的剿匪任务我也在做，我会守好自己的防区和完成自己的任务。做得不好，请治我的罪；做好了，而别的地方出错，那就不是我的错了！”杨嗣昌因此更加仇恨他。后来敌人从汉阴、石泉方向突破包围圈，离孙传庭的防区比较近，杨嗣昌借口孙传庭不救援把他刚提上来的官职又压下去了。
孙传庭镇守商州、雒南时，在合水、杨家岭、黄龙山、三水、淳化、职田庄和潼关的平原等地和敌人作战，每战皆报捷，打败或消灭马进忠、马光玉等敌人，逼降了“大天王”、“过天星”、“混天星”等匪首，连李自成都被孙传庭和洪承畴两人逼得只剩十八骑逃跑，关中被平定下来。
当时，张献忠暂时投降了，天下其他的匪首都被逼到潼关以东地区，孙传庭趁机出兵潼关打算和熊文灿两面夹击，彻底解决内乱。然而熊文灿和杨嗣昌认为孙传庭是来抢功劳的，命令他撤兵，等到敌人逃跑了才请他出兵，将敌人打败。
满清再次侵犯时，卢象升因被自己人孤立阵亡了，孙传庭接替他的职位。清兵退关后，孙传庭建议把陕西兵调回陕西震慑乱民，没得到同意。杨嗣昌和孙传庭的矛盾再次升级，后来借口孙传庭是假称病实际上是不听指挥，崇祯将他关进监狱，一关就是三年，连孙传庭手下的秦兵都被解散了。等到李自成等人坐大，朝廷再也没有能力抵抗时才想请他从监狱出来。
孙传庭再次上任后，先将作战不力的贺人龙给斩了。朝廷催促他出兵个农民军作战，孙传庭认为军队都是刚招募的没有战斗力，没答应，等到崇祯皇帝再三命令时才不得已出兵。结果失败了，死了几千人，兵马器械丢失了很多，连手下将官都死了七十八人。孙传庭退回陕西，准备防守潼关。崇祯皇帝任命他为兵部尚书，赐他尚方宝剑，却又命令他出关和李自成作战。孙传庭深感自己和当年的哥舒翰一样的处境，明白皇帝是让他去送死，他还是义无反顾的上了战场。出了潼关，军队大败，潼关被夺，孙传庭在潼关内战死，尸体都找不着。
孙传庭和卢象升一样，一生基本没打过败仗，唯一的一次败仗都让他们丢了性命。他们死于敌人之手，实际上却是被自己人给坑害的。孙传庭死后，崇祯皇帝认为他是逃跑了，一直没有追赠、封荫。他的妻子和两个女儿以及三个妾侍都自杀殉国了，仅一个小儿子被当地百姓收留活了下来。
