2009年，在李立安执导的都市情感剧《没有承诺的爱》中饰演赛车手丁亮 ；2012年，参演霍建华、袁姗姗等主演的新版《笑傲江湖》，在剧中饰演向问天 ；同年，在于正监制的古装言情剧《美人无泪》在剧中饰演阿敏 。

2013年，主演滕文骥、王为执导的年代家庭伦理剧《天伦》，在剧中饰演黎光明 。同年，在黄健中执导的古装神话剧《蓬莱八仙》中首次尝试饰演反派角色龙太子熬易 。2014年，主演由张辉力、陈咏歌执导翻拍的经典古装武侠剧《新甘十九妹》，在剧中饰演重情重义的江湖侠客宴春雷 。

2015年，主演路军执导的年代商战抗日剧《参工传奇》，在剧中饰演爱国军人王云阁 。同年，与苗苗和作主演由李小江执导的《婚姻变奏曲》在剧中变身暖男林建 。

2016年，主演刘飚执导的现代轻喜剧《我的老爸是奇葩》，在剧中饰演富二代黄三成 ；随后，与任程伟，宋佳伦联合主演的《军人使命》中参演庄雷 。

2017年，主演郝万军执导的年代系列电影《刺客行动之义胆雄心》，在剧中扮演上海帮派的大哥龙啸天 ；同年，与贺丹丹，武利平搭档主演现代轻喜剧《鸿雁故乡》，在剧中饰演梁子辰 。

2018年1月，主演韩冬执导的古装悬疑剧《唐诗三百案》，在剧中饰演一个亲政爱民又不失霸道的皇帝君天子 。

在《刺客行动之义胆雄心》中，孙彬皓说台词的时候，虽不是一脸的凶神恶煞，但言语之中所携带的力量足够威震人心 。（郝万军导演评）