孙氏的出生并不太好，他的祖先都是农民，直到她父亲这一辈时，才当了个永城县主薄。据说，孙氏是在田间地头出生的，当时，有数万只乌鸦围绕着她，燥叫不停，所以人们认为这个孩子将来一定会大有出息。小时候的孙氏，不仅长的如花似玉，而且还特别聪明。
有一次，朱瞻基的外祖母彭城伯夫人在回娘家永城的时候，偶然间看到一个小女孩正在路边玩耍，这个小女孩正是孙氏。彭城伯夫人觉得这个小女孩很不错，于是就和孙氏的母亲商量了一下，待她母亲同意后，就将十岁的孙氏带入宫中抚养。
当时明成祖和他的皇后都非常喜欢年幼的孙氏，小女孩在宫中十分受宠，因此过起了无忧无虑的生活。就这样，孙氏和朱瞻基一起长大，两人情愫渐生，难离难弃，感情相当好。1417年，明成祖为孙儿朱瞻基选妃，对济宁女子胡氏十分中意，便册为太孙正室，而孙氏只做了妃子。1425年，明仁宗病死，皇太子朱瞻基即位，是为明宣宗。在妻妾之间，朱瞻基最喜欢的还是孙氏，二人两小无猜，宣宗一心想要册封她为皇后，但胡皇后是成祖所立，母亲也十分喜欢，朱瞻基一时也想不到什么好的办法。
胡氏的皇后地位不可动摇，无奈之下，朱瞻基只好封孙氏为贵妃。在宫中，孙氏的地位同皇后不相上下，尊贵无比。朱瞻基心里也只有青梅竹马的孙氏，对她百般宠爱。在孙氏长大后，她变得更加妖娆聪慧，工于心计，善于博取他人欢心。在成祖、仁宗去世后，孙氏渐渐意识到，虽然宣宗是大权在握的皇帝，但军国大政仍要禀报张太后，皇帝没有实权肯定会引起朝中大臣非议，朱瞻基心里肯定也是不情愿的，而自己如果就此止步不前，恐怕也迟早会被淘汰。于是，她也开始大胆地公开争取自己的地位，不再把心思深藏起来，而是采取了很多的措施。在一个花好月圆的夜晚，孙氏向朱瞻基撒娇，提出了一个要求，要朱瞻基赐她一枚金宝，改封号为“皇贵妃”。
这一要求是有违封建社会礼制的，朱瞻基感到十分为难，但一看孙氏那千娇百媚的姿容，便立刻决定为她破例一次。此后，朱瞻基多次到清宁宫中去请示太后，张太后起先坚决不肯，但还是架不住儿子的多次请求，也只好答应。宣德元年五月，朱瞻基下诏封孙氏为皇贵妃，赐她金宝。这样，孙贵妃和皇后一样，都拥有金宝金册，称呼中都有一个“皇”，孙氏离皇后的位置又近了一步，她成为明朝第一位得到金册金宝的皇贵妃。孙氏得到金册金宝以后，虽然取得了和皇后几乎同等的地位，但是看一看拥有的这些，孙氏的心里并没有得到真正的满足。每次看到胡皇后，孙氏都很不服气，不禁在心里做一番比较。
自己不仅比胡氏长得漂亮，为人处世也比她灵活，自己又是皇帝外婆和母亲亲自选中的，况且已经在宫中生活了多年，熟知宫中的情况和宫礼宫规，而胡皇后的出身也不比自己高多少，为什么当上皇后的却是她，而不是自己？孙氏越想越不平衡，暗下决心，一定要夺到皇后的宝座。
1428年，朱瞻基已经三十岁了，还没有儿子。他自己想起来也是忧心忡忡，一天，他同宠妃孙氏说起来，愁容满面，孙贵妃忙下跪，骗朱瞻基说自己怀孕了。朱瞻基大喜过望，亲手把她扶起来，激动之余，他对孙贵妃承诺道：“如若爱妃生下男儿，朕当改立爱妃为皇后！”八个多月后，孙氏竟然生下了一个皇子。朱瞻基听到喜讯后，笑逐颜开，当即为儿子取名为祁镇，并传旨大赦天下，以庆贺皇子的诞生。
不久，宣宗决定履行自己的诺言，以胡皇后无子，身体常年不适为由，逼劝她让位。而生性软弱的胡皇后也无力抗争，便强作笑脸地接受了。孙氏和宣宗一唱一和，总算达到了自己的目的，废了胡皇后。宣德三年，朱瞻基正式册封孙贵妃为皇后。就这样，孙氏终于等到了自己自幼年时就在等待的皇后凤冠。
1435年，宣宗病逝，皇太子朱祁镇即位，史称明英宗。英宗尊张太后为太皇太后，孙皇后为皇太后。1462年，在皇太后位上坐了二十八年的孙氏病死。孙太后过世后，英宗才知道自己的身世。