2007年，參演了由秦嵐、呂頌賢、李宗翰主演金鰲勛執(zhí)導的電視劇《繡娘蘭馨》，在劇中飾演了阿朗。同年，參演《明星制造》獲上海市小節(jié)目評比展演節(jié)目獎。
2009年，與婁藝瀟、陳赫、鄧家佳主演了韋正執(zhí)導的都市愛情喜劇《愛情公寓》系列，在劇中飾演了一個四處留情的花花公子呂子喬。
2011年3月14日晚，孫藝洲榮獲由上海話劇藝術中心主辦的“第十五屆佐臨話劇藝術獎”愛心公益環(huán)節(jié)的公益之星。
2013年，孫藝洲與安以軒主演了由陳銘章執(zhí)導的電視劇《全民公主》，孫藝洲在電視劇《全民公主》中飾演的余子浩從小在孤兒院長大，并和安以軒演繹了一段復仇王子和勵志公主的愛情故事。
2014年，孫藝洲參演的由劉詩詩、吳奇隆、蔣勁夫主演的電視劇《步步驚情》播出，在劇中飾演了康氏集團的繼承人“康司瀚”一角。2014年8月底，孫藝洲出演電視劇《秦時明月》，飾演衛(wèi)莊。
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那天孫藝洲剛健完身，被通知要前往高格公司試鏡。他很隨意地穿著背心與運動褲，到了高格發(fā)現(xiàn)這劇組的試鏡和其他地方的都不一樣DD導演竟讓他講了個笑話，就結束了。孫藝洲以為自己和這個劇組再也沒有任何瓜葛DD或者說，自己沒有試鏡成功。沒想到過了兩天卻接到通知說自己要飾演劇中的呂子喬，并且一演就是連續(xù)三部。