2013年，孙伊涵因在第六届新面孔中国模特大赛，获得总决赛季军，而正式出道。
2014年，参加了全国职业院校技能大赛模特表演赛。
2015年，孙伊涵受邀出席第四届搜狐时尚盛典，获得“年度最美女人”奖。
2016年，孙伊涵主演了荧屏处女作《我心雀跃》，她则凭借该片获得了第十届西宁First青年电影展最佳演员奖、第十一届华语青年影像论坛年度最佳女演员奖；12月，在魔幻喜剧电影《西游记女儿国》中饰演羊脂。
2017年1月，出演喜剧电影《乘风破浪》；11月，在青春偶像剧《流星花园》中饰演滕唐静。
2018年1月，主演悬疑惊悚电影《QQ上的访客》。
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