1891年10月20日，孙科出生于广东省香山县，是孙中山与其原配卢慕贞所生。
1895年第一次广州起义失败后，孙科跟母亲来到了美国檀香山，投奔伯父孙眉。
后入孙眉聘请同乡黄瑞祥为其开办的私塾，学习四书五经等国学经典。
1901年，入圣·安东尼学校攻读。1906年，考入檀香山圣·路易士学院。
1907年，孙科在檀香山加入中国同盟会。
之后，孙科担任《自由新报》《大声周报》《少年中国农报》等革命报刊的编评工作。
1912年，中华民国临时政府成立后，孙中山就任临时大总统，孙科随即回国，协助父亲工作。
孙中山辞职后，孙科前往美国加州大学继续深造，主修文科，兼修理科。在美期间，孙科与表妹陈淑英结婚。
1921年，孙科担任了广东省省长所辖下的广州市政厅厅长。
孙科主政期间，以雷厉风行著称。
在任期间，孙科组织审定了广州“明定市政厅下设公安、工务、财政、教育、卫生、公用六局”。
其中“公安”与“公用”两局名称由孙科首创，后来被沿用到各个地方，而“公安”一词更是沿用至今。
后来广州市政体制改革，广州改为特别市，孙科担任首任市长。
孙科接任后，继续大刀阔斧地进行改革。
孙科还兴办各种学校，有时还亲自去授课。
除此之外，他还邀请了汪精卫、胡汉民等国民党名流来讲课。
当孙中山的革命军出现经济困难时，孙科在广州为其筹集资金，予以大力支持，因而广州成为国民政府的重要阵地。
孙科为筹集粮饷竭尽全力，然而有人却控告他贪污敛财，这种传言很快传遍了大街小巷。
孙中山听说后很是不悦，胡汉民劝慰孙中山道：“非不做官，做官就免不了招致谤怨。”
若非哲生尽力，大本营每年的军需如何张罗？我看哲生对市府经管钱银，不会有问题。”
孙中山听了胡汉民的话后，才稍有释怀。
1923年，因筹集军饷问题，孙科遭父亲责骂。他认为胡汉民假借命令索钱，挑拨父子关系，并用手杖打向胡汉民，此举惊动了孙中山。孙中山怒不可遏，一手夺过卫士的驳壳枪，欲打孙科。
而孙科后来与胡汉民不和，发展到互相猜忌，孙中山立即写信给他说：“正宜开诚布公，同心协力，以共扶危局。”
1927年4月8日，蒋介石在南京组建了所谓的南京国民政府，与武汉国民政府分庭抗礼，并开始残忍地捕杀共产党人。
宁汉分裂使得许多国民党人坐卧不安，试图促成宁汉合流。
孙科就是撮合两方最为卖力的一个。
7月15日，以汪精卫为首的武汉国民政府正式与共产党决裂，发动了历史上著名的七一五政变。
随后汪精卫表示愿意与南京国民政府“和平统一”，时值蒋介石宣布下野，最终促成宁汉合流。
1928年6月15日，南京国民政府宣告成立。
同年12月29日，张学良在东北易帜，南京国民政府实现了中国在形式上的完全统一。
1931年，因宪法问题，时任国民政府委员及立法院院长的胡汉民遭到蒋介石的扣押，囚在南京汤山。
这一举动立即招致广东籍党政军人士的强烈不满，并且迅速形成一股猛烈的反蒋浪潮，纷纷要求蒋介石下台。
这时候蒋介石想到了孙科，于是派国民党大老吴稚晖等人去拉拢他。
但是，孙科并不想跟蒋介石同流合污。
其后，孙科和陈济棠、李宗仁等联名通电全国向蒋介石逼宫，限其四十八小时内下台。
为了和蒋介石分庭抗礼，孙科等人还组建了广州国民政府，孙科四处游走演说：“蒋介石独裁，中央的一切权力，均为老蒋一人所包办……蒋介石是个疫鼠，我们无论如何都要将其铲除。
这一事件以蒋介石妥协为最终结果。
胡汉民在11月15日被释放。
蒋介石被迫第二次下野，林森担任国民政府主席，孙科为行政院长。
但由于受到宋子文的牵制，孙科就任不到一个月就辞去了行政院长一职。
孙科并不满足于这一结果，他的目的是要放弃党治实施宪政。
迫于外界种种压力，蒋介石不得不接受这一提议，声称:国民党责任为训政完成以后，实现宪政归权于全民。
1949年3月8的时候，孙科辞去了行政院长的职务，到香港暂居。
4年之后又移居美国，孙科夫妇到达美国后，并没有固定的收入。
孙科先是在两个女儿家中寄居，两三年之后，孙科蛰居在次子孙治强家中。
孙科夫妇在与次子共同生活期间，全家分工做家务。
孙科负责各个房间的清洁，包括卫生间。
夫人陈淑英负责厨房的清洁工作，孙治强负责搬运重物，以及户外的清洁工作；孙治强的夫人负责照顾儿女以及琐碎的家务事。
孙科后来迁居他处，为了节省日常开支，种菜、做饭全都是自己身体力行，生活十分清苦。
当时有人曾描述他的生活：“一幢简陋的平房，有仆人，凡事自己动手，曾经是叱咤风云的人物，而今却能自甘淡泊，而他的精神生活却十分富足，到处都是书籍。”
1965年是孙中山的百年诞辰，加之孙科之前动了手术，他决定回到台湾。
1965年10月29日回到台湾后，孙科夫妇受到诸多好友的宴请，蒋介石邀请出任总统府资政和考试院长一职。
1973年9月13日，孙科因心肌梗在台北荣民总医院去世，享年82岁。
