1938年孙道临考上燕京大学哲学系,那时候抗日战争正打得火热,学校环境乱,他也没闲着,参与学生运动,还被日军抓过一次,在牢里待了段时间,好在机灵才脱身。1941年学校关门,他休学,转头就跟朋友黄宗江混剧团,接触话剧,从此走上艺术路。
1946年他回学校,1947年毕业,拿了学位。本来学哲学的他,没去当老师或搞研究,而是直接钻进电影圈。1948年他演了第一部电影《大团圆》,那时候中国电影刚起步,他一步步从配角干起。

1958年《永不消逝的电波》让他火了,演李侠那个地下工作者,观众看完都记住了他的眼神和气质。
事业上顺风顺水,可感情上他拖到41岁才结婚,这在当时算大龄了。孙道临对待感情认真,不想随便找个人凑合,得精神上合拍。他有不少追求者,但都没动心。1950年代末,他爱上看越剧,常去剧场捧场王文娟。

王文娟比他小5岁,13岁到上海学戏,很快就成越剧领军人物,演《红楼梦》里的林黛玉出名。她也单身,事业忙,对感情挑剔。孙道临的朋友黄宗江和张瑞芳撮合他们,两人见面后聊艺术,很快就投缘。
但那时候单位管得严,孙道临有历史问题,王文娟的剧目也挨批,两人等了四年。1962年他们终于在上海民政局领证,低调,没大办婚礼,就请几个人吃顿饭。
婚后住武康大楼,生活平稳。1964年女儿孙庆原出生,取名纪念国家大事。夫妻俩互相支持,王文娟继续演越剧,孙道临导了《孟丽君》,她主演,合作默契。

孙道临一生低调,工作狂,但晚年身体出问题。2005年他84岁,突然得急性带状疱疹,这病对老人折磨大,疼得厉害,还影响记忆和神经。住院后朋友来看他,包括老熟人曹可凡。病情稳了点,曹可凡想做个回忆采访,留点资料,孙道临同意了。
采访中曹可凡问起老角色,他记不清,脑子卡壳,突然情绪崩了,抓着曹可凡的手哭,说记不住了,你们认识的孙道临没了。那一刻他像孩子一样无助,让人看着心酸。这病让他记忆衰退,时好时坏,认不出人。
即便这样,2007年2月他还去嘉善出席孙道临电影艺术馆开馆,那是最后一次回老家。同年12月28日,他在上海华东医院突发心脏病,去世,享年86岁。女儿说,他除了家人,没啥放不下的,一生都试过了,没遗憾。