孫傳庭是萬歷四十七年進士，初授永城知縣，後為吏部驗封主事升稽勛郎中。當時大奸臣魏忠賢當道，整個明朝的統治陷入混亂，黑暗不堪。因為不滿魏忠賢專政，孫傳庭棄官回鄉，此後便閑賦在家。崇禎五年，高迎祥、張獻忠、李自成攻入山西，孫傳庭沒有動靜。八年，高迎祥、李自成、張獻忠趁勢東進，破霍丘、攻壽州、入潁州，殺知州尹夢龍、州判趙士寬、尚書張鶴鳴，中原大亂之時，孫傳庭仍然在老家呆著。壹直到了這壹年秋天，孫傳庭才終於決定出仕。
孫傳庭回京城復職後，升為驗封郎中，後破格提拔為順天府丞。崇禎九年擢為右僉都禦史，當時以整齊王為首的農民起義軍雄踞商洛，嚴重威脅明朝統治。當時為陜西巡撫的甘學闊多次鎮壓，都以失敗告終。陜西士大夫請薦孫傳庭督秦，孫傳庭因而巡撫陜西。孫傳庭到任後，令副將羅尚文率明軍進擊商洛地的起義軍，並誅殺了整齊王。
與此同時，洪承疇與李自成戰於陜北，闖王高迎祥借機自湖廣復出。高迎祥率領部隊抵達陜西之後，遭到了孫傳庭的阻擊，本意是想自漢中進攻西安，後改為自子午谷入，直逼西安。但這些計劃都被孫傳庭預料到，並且讓其胎死腹中，不得成行。值得稱贊的是，子午谷壹戰，高迎祥潰敗，被孫傳庭俘虜，押解回京。高迎祥被處死後，李自成繼任闖王。
崇禎十壹年，孫傳庭和洪承疇合擊李自成於潼關南原，李自成部大敗，只余十七人潰逃而走。
此時明軍情勢大好，可是清軍在此時攻入長城，崇禎帝急調洪承疇與孫傳庭回京防禦，李自成大難不死，此後默默積蓄力量。
盧象升戰死後，孫傳庭代任宣大總督，但是因為與楊嗣昌不和，處處受到壓制。崇禎十二年，楊嗣昌彈劾孫傳庭假裝生病請求卸任，崇禎帝發怒，把孫傳庭送入監獄囚禁。孫傳庭就這樣在牢獄裏待了三年，直到因為楊嗣昌等人多年鎮壓農民起義軍不利，使得李自成部隊發展壯大，並且成大好局勢之後，才復任孫傳庭。
孫傳庭被放出後，盡心盡職，先斬殺跋扈的賀人龍，接著傳庭又轉戰河南之地，連戰連勝。李自成帶部轉移，途中大量拋棄財物，明軍競相爭奪而亂陣，“天大雨，糧不至，士卒采青柿以食，凍且餒，故大敗”這場大敗，就是極為滑稽的“柿園之敗”。
將領再好，要是兵士吃不飽飯，手足無力也是無用。孫傳庭在自守潼關之時，因為崇禎帝的不斷催促，最終倉促出塵應戰。因為當時軍中時疫流行，糧草稀缺，最終在汝州兵敗，後在李自成的不斷追擊中，慘烈撞死。