从1995年起接触篮球运动，2007年6月，孙悦在NBA的选拔活动中位列第40位，成为第二轮被湖人队选中的球员，2008年正式进入NBA联赛，曾先后为洛杉矶湖人队和纽约尼克斯队效力，虽然跟随湖人队赢得了总冠军，使孙悦成为继他人之后第二位获得这项荣誉的中国球员，但他的NBA生涯并不顺利，经历了多次被球队裁撤和解约，最终未能持续发展。他和NBA之间，好像缺少一些相互的倾慕。回看孙悦在NBA的那段时光，他仿佛始终在联盟的边缘游荡。从被选上，到次年才签约，接着季前赛表现不佳，最终被下放到发展联盟。孙悦在NBA的这段经历，显得平淡无奇，却让人一直惦记，直到结束。
2007年6月28日，孙悦获得了洛杉矶湖人队的青睐，被他们安排在第二轮的第40位进行挑选。孙悦在国际赛场上的出色发挥，为他能够进入NBA联赛创造了有利条件。在选秀活动开始前，孙悦曾向九支不同的球队展示过自己的球技，但其中不包括湖人队。尽管如此，湖人队的球探人员还是多次前往奥神在洛杉矶的主场，对孙悦进行了细致的观察和分析，因此对孙悦的情况相当熟悉，最终决定选中了他。尽管当年没有签约，但并不能阻碍孙悦进军NBA。
2008年8月26日，孙悦在奥运会上的出色发挥为他赢得了与湖人队的合同机会。9月25日，就在训练营启动前夕，湖人队为他安排了专门的见面会。面对众多媒体记者，孙悦用英语从容应对，交流起来毫无障碍。当被问及是否能够融入湖人的战术体系时，孙悦透露自己早已开始钻研三角进攻方法。他的这份坚定信念，让人们对这位年轻球员刮目相看。孙悦次日确诊罹患单核细胞综合症，因而缺席了将近一周的训练时间。
2008年10月4日，孙悦重新参加训练，五天后首次亮相赛场。在此期间，他的训练内容从基础的传球和接球开始，逐步过渡到投篮练习，最后进行分组对抗，但整个过程都显得不够完整。这种训练方式对后续的比赛产生了不良影响。由于缺少高强度的系统训练，孙悦在体能和身体对抗方面都暴露出明显不足，这些问题持续困扰了他很长时间。
2008年10月10日，孙悦代表湖人队参加与快船队的季前赛，首次亮相表现十分生涩，投篮零命中并领到一次犯规，最终没有获得任何分数，表现令人失望。在比赛中，孙悦错失了多个容易得分的机会，无法有效利用空位。在持球组织进攻时，他同样难以突破局面，无法创造得分良机。孙悦与队友之间的协作缺乏流畅性，几乎没有形成默契配合。整场比赛，孙悦几乎处于与整个团队脱节的状态，直到10月24日，他才在下一场比赛中首次取得得分。
2008年10月22日，孙悦代表湖人队与山猫队进行季前赛，在上半场结束前4分20秒，孙悦迎来个人进攻时机，他的三分球尝试导致费尔顿犯规，不过面对罚球机会，孙悦却未能命中，令人遗憾。或许是因为过于紧张，他在罚球线上连续三次尝试均告失败，让球迷倍感沮丧。紧接着的回合，孙悦再次尝试中距离投篮球迷网，但这次球再次偏离了目标。
2008年10月24日，孙悦代表湖人队与山猫队进行季前赛，终于取得进球。比赛临近结束，在还剩两分多钟时，孙悦再次被换上赛场。紧接着，他迫使布朗出现失误，在最后一分多钟，孙悦罚球命中一球，成功拿下加盟湖人队的首分，场边的队友们因此露出喜悦表情。仅过十七秒，孙悦再次让布朗犯规，这次他两罚全中。这是孙悦在NBA赛场上的首次得分记录。
2008年10月25日，孙悦代表雷霆队参加季前赛，比赛临近尾声仅剩15秒，孙悦持球突破，运用右侧运球，佯装动作迷惑对手，随即切换为左手控球，继续虚晃，然后迅速加速靠近罚球线。左侧雷霆队防守球员上前包夹，孙悦以右脚为轴心快速变向，紧接着用背部顶住5号球员进行背身转身，在合理冲撞区外一步的位置起跳投篮，球应声入网，动作连贯流畅。他借此为本次季前赛画上圆满的句号。整个季前赛孙悦8中1，总得5分。
2008年10月28日，孙悦在湖人队最终选定新赛季阵容时，击败了考比-卡尔，成功进入了14人名单，成为正式球员，不过，在随后的时间里，许多媒体，例如《洛杉矶时报》，都开始猜测湖人队可能会在11月末NBDL开赛之后，让孙悦去低级别联赛锻炼，但是，湖人队方面并没有公布具体的时间安排。
2008年11月28日，NBDL宣告启动，洛杉矶防守者队的参赛人员名单里，孙悦的名字依旧没有踪影。当地新闻报道，孙悦即便被下放到发展联盟接受训练，也并非整个赛季都留在那里比赛。联盟章程明确指出，新秀球员在加盟NBA后的最初两个赛季，具备进入发展联盟接受锻炼的机会，每个赛季最多可被短暂派遣三次，相应地，他们也有三次被重新召回主队的权利。
2009年6月1日，孙悦和队友们赢得了2008-2009赛季NBA西部联赛的冠军，6月15日，他再次和队友们夺得了NBA的总冠军，成为中国历史上第二位获得这一荣誉的球员。
二零零九年六月二十一日，孙悦在球队赢得最高荣誉后，立刻返回祖国进行训练，为八月份即将开展的亚洲赛事做准备，结果因此没能参加湖人队的暑期训练营。
2009年8月1日，湖人最终解约了孙悦，他的人生篮球轨迹，与王治郅、姚明、巴特尔、易建联等人截然不同。孙悦身为后卫，遭遇的竞争环境更加严酷，并且他从ABA联赛阶段就着手吸收美国篮球文化，这种深度融入，超过了之前那些“长城式”球员。而湖人队指导杰克逊也提及孙悦的表现，他表达了对孙悦的谢意，称赞其具备职业运动员的素养，也为队伍带来了价值，虽然孙悦在赛场上的出场时间不多，难以充分展现能力，但他在训练中始终非常努力，并且是团队中的快乐源泉。老菲尔自然不忘在分别之际对弟子表达祝愿，他提到孙悦为队伍注入了不少文化元素，这位球员年纪尚轻，未来前景非常广阔，他衷心祝愿对方前程似锦。
