1921年12月生，浙江嘉善人。中***黨員。幼年時代生活
在壹個知識家庭。1938年入燕京大學哲學系學習，曾參加燕京劇社的演出，在校期間曾演出過《雷雨》《生死戀》等劇。
1947年畢業於燕京大學。
1943年起參加中國旅行劇團、上海國華劇社等演劇團體。
1948年開始步入影壇。
1949年進入上海電影制片廠。
1984年後孫道臨自編自導影片《雷雨》、《非常大總統》，並在兩片中分別飾演男主角。1992年執導了根據肖復興小說改編的電影《繼母》。2001年，80歲的他導演的電影《詹天佑》榮獲中國電影“華表獎”最佳故事片獎及中宣部“五個壹”工程獎。
出版有詩歌散文集《走進陽光》、盒帶《唐詩欣賞》等。
1941年珍珠港事件爆發後，燕京大學被迫關閉，孫道臨失學，1943年加入中國旅行劇團，正式開始演員生涯。以後，又輾轉加入上海國華劇社和北平南北劇社，演出過話劇《雷雨》、《日出》、《家》、《茶花女》等，並導演《青春》壹劇，開始在舞臺上嶄露頭角。
抗日戰爭勝利後，他便返回燕京大學，於1947年畢業，並加入北平藝術館，演出了黃宗江編劇的《大團圓》。1948年，金山組織上海清華影業公司將《大團圓》改編成電影，孫道臨仍扮演三弟，從此登上銀幕。
1949年孫道臨參加了上海遠東影業公司《大雷雨》的拍攝，並在昆侖影業公司完成《烏鴉與麻雀》壹片的拍攝。此片獲文化部1949—1955年優秀影片評獎中獲個人壹等獎。
新中國成立後，他加入上影廠繼續從事表演創作。主演及參演了《民主青年進行曲》、《女司機》、《南島風雲》、《家》、《不夜城》、《永不消逝的電波》、《萬紫千紅總是春》、《革命家庭》、《早春二月》等10余部影片的拍攝，其中以各種不同的身份，塑造了性格迥異的銀幕形象。表演深沈、自然，富有激情，都是中國電影表演畫廊中的佳作，他的嗓音渾厚，吐字清晰，感情豐富，他所配音的影片有《王子復仇記》，解說的影片《魯迅傳》，都極有魅力，又是壹位不可多得的朗誦藝術家。
孫道臨也是壹位優秀的導演，1984年後他自編自導影片《雷雨》、《非常大總統》，1992年執導了根據肖復興小說改編的電影《繼母》。而近來他被人們提起最多的是執導的電影《詹天佑》，2001年，80歲的他導演的電影《詹天佑》榮獲中國電影“華表獎”最佳故事片獎。在北京的首映式上，孫道臨所享受到的“掌聲與喝彩”比那些當紅明星們要熱烈得多。
2007年12月28日早上8時59分，著名表演藝術家孫道臨因病在上海華東醫院逝世，享年86歲。