孙武的祖先是陈国贵族，本姓妫，后以国为姓。公元前672年，陈国发生内乱，公子陈完逃到齐国避难，被齐桓公任命为“工正”，负责管理手工业生产。陈完这时改姓名为田完。齐景公时，孙武的祖父田书因为“伐莒有功”，被“赐姓孙氏，食采邑于乐安”，这是孙武之所以成为大军事家的家学渊源。孙武在青少年时期即注重学习兵事，长于击剑。后来，他为避齐国之乱，辗转来到吴国，在吴国军队中当过军校，参加过吴楚战争，不久因作战受伤退伍，在离吴国都城较远的一个山村隐居，潜心研究兵法，著书立说，等待时机，以图施展自己的远大抱负。
在隐居期间，孙武结识了楚国人伍员。伍员，字子胥，其父伍奢是楚国大夫，因受太傅费无忌陷害被楚平王处死。伍子胥伴随楚国太子建历尽千辛万苦来到吴国，被封为大夫。不久，伍子胥觉察到公子光与吴王僚不和，遂向公子光推荐壮士专诸，自己隐居乡间以观其变。这时，伍子胥非常欣赏孙武的军事才能，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，是为吴王阖闾。阖闾是一位很有作为的君主，他起用伍子胥为大臣，并与百姓“辛苦同之”，广泛搜罗各种有用之才。一次，阖闾“登台向南风而啸，有顷而叹，群臣莫有晓王意者”。还是伍子胥明白吴王心事，乘机向他推荐孙武，但却没有引起阖闾足够的重视。此后，伍子胥先后7次向阖闾推荐孙武，并把他写的兵法逐篇向阖闾讲解。阖闾终于认识到孙武是“折冲销敌”的主将，于是决定亲自召见孙武。孙武于是见到吴王。阖闾说：“你的13篇兵法我都看到了，你可以用它来指挥军队吗？”孙武回答说：“可以。”阖闾突发奇想，问：“可以用妇女来试一下吗？”孙武当即表示：“可以！”于是，阖闾从宫中选派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，发给每个宫女一枝戟，然后教她们列队方法。在三令五申、宫女们表示明白以后，孙武开始击鼓操练。不料号令一出，宫女们笑做一团，根本不能成阵。孙武自责说：“规定不明确，命令不熟悉，是将帅的罪过。”于是重申军令，再次击鼓。这一来，宫女们大笑不止，场面更加混乱不堪。孙武脸色一变，十分严厉地说：“军令既然已经明确，却不能严格执行。这是吏士的罪过了。”于是下令将两名队长斩首。
在台上观阵的阖闾见孙武要杀自己的爱姬，大为惊骇，急忙派人向孙武传令，说：“我已经知道将军善于用兵了。如果没有这两个妃子，我就会吃饭也没有味道了。希望您赦免了她们！”孙武正色回答：“臣既然已受命为将，将在外，君命有所不受。”遂把两名美姬推出斩首示众。然后，他任用每队中第二名宫女为队长，重新击鼓发令。这样一来，宫女们向左向右，向前向后，跪下站起，都符合规定要求，整齐得如同画线一般，而且无人敢出声喧哗。孙武这才派人报告吴王说：“队伍已经训练整齐，大王可以下台近前观看，您愿意怎么调动就怎么调动，即使赴汤蹈火也是可以的。”
吴王阖闾正为孙武杀了两个爱姬满肚子不高兴，悻悻地说：“将军让她们回去休息吧，我不想到台下观看。”孙武一针见血地说：“您只不过喜欢空谈兵法，根本不可能真正实行。”过了两天，阖闾气消了一些，在伍子胥开导下，认识到孙武是个人才，于是拜他为将军。吴军在孙武的严格教练下，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，马到成功，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，几年时间把楚国折腾得劳师伤财，丢城失地，处于十分被动的局面。公元前506年，吴国联合唐、蔡两国征伐楚国，吴王阖闾亲自出马，孙武为将军，伍子胥为副将，率3万主力大破20万楚军，五战五捷，一举攻下楚国都城郢。楚国大失元气，楚大夫申包胥在秦庭痛哭七天七夜，秦哀公才出兵帮助楚国收复郢都。经此一战，楚国再没有力量问鼎中原。
公元前496年，阖闾伐越中箭身亡，太子夫差即位。孙武、伍子胥帮助夫差励精图治，加紧备战，3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，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，取代晋国占据霸主地位。司马迁在《史记·孙子吴起列传》中总结孙武功业：“西破强楚，入郢，北威齐晋，显名诸侯，孙子与有力焉！”
