孙楚，字萃崖，1890年11月出生于山西解县（今运城解州镇）城内前街柳树巷一个银匠世家。1912年考入保定陆军军官学校第一期。1914年毕业后，投入晋军第十二混成旅担任见习排长。此后的20余年中，孙一直在杨爱源部任职，依次担任连长、营长、团长、旅长、师长。
1928年北伐胜利后，孙楚任北平市警备司令。1929年初，阎锡山暗中扩编所部，孙升任第一军军长，兼顺大警备司令及平汉护路军司令。
1930年5月，中原大战爆发。孙随阎锡山反蒋，负责陇海路东段之作战。大战失败后，孙任正太护路司令。1931年8月，阎锡山由大连回到五台河边村。为重新掌握山西军队，阎组织晋绥军事整理委员会，孙楚任副主任委员。
1935年4月8日，孙楚被授予陆军中将。是年10月，中国工农红军到达陕北。孙出任陕北“剿匪”前敌总指挥，率部协助张学良部“围剿”红军。1936年2月20日，红军抗日先锋军突击队由黄河对岸的王家坪渡口东渡黄河，突破孙楚苦心经营的碉堡封锁线，直插三交镇。孙代总指挥杨爱源担负前线指挥全责，阻击红军。是年5月5日，东征红军回师后，孙被委为第三十三军军长。
“七·七事变”全面抗战爆发。阎锡山就任第二战区司令长官，指挥驻在山西、绥远两省的所有部队。晋军编为六、七两个集团军，孙楚任六集团军副司令兼第三十三军军长，该集团军总司令为杨爱源。自9月下旬起，平型关、小石口、阳方口均发生激烈战事，但是前线主官孙楚没有自己得心应手的基本部队，军中又相沿各自为阵的陋习，加之阎锡山还不时“一竿子插到底”，致使前线指挥无力，平型关会战草草收兵。八路军一一五师在平型关英勇抗战的精神，给孙楚留下深刻的印象，深感空头司令之难当。有鉴于此，忻口会战开始，便托病不出。
1939年3月25日至4月22日的二战区军政民高级干部会议后，孙楚被命为第三行署（晋东南）主任。是年7月，原第三十三军扩编为第八集团军，孙楚升任该集团军总司令。后因推行省钞（即晋西印制之新山西票）受到驻当地中央军的抵制，与第一战区司令长官卫立煌发生龃龉，于1941年2月奉调长官部。
孙楚回到长官部时，适逢阎锡山欲在其长官部成立“主持委员会”，代其主持一切事务工作，亦代批公文，遂被任为三个主持委员之一，负责主持军事。
1945年8月，历时八年的抗日战争胜利结束。是时，孙楚任民族革命同志会临时执行部高干责任会议委员、建军高干，负责军队的训练教育。
1946年1月，阎锡山将原有军队整编为第八、第十三两个集团军，五个军，十五个师。任孙楚为第八集团军总司令兼三十四军军长，各级军官多降级使用，孙楚却仍保持集团军总司令职务。鉴于以往经验，恐重新带兵遭人之忌，孙楚不久即以兼职太多，难以抽身管理部队为由，力荐高倬之接替了第三十四军军长一职。
1947年2月，孙楚奉命坐镇介休城内，指挥第三十四军，协同第十三集团军总司令王靖国、野战军总司令赵承绶进行汾孝战役。不料遭解放军包围，所部溃退，急促之中只身乘车逃回太原。汾孝战役后，阎锡山便亲自指挥部队，三个总司令形同虚设，孙楚实际上成为阎锡山的高级幕僚。
1948年年底，孙楚任太原绥靖公署副主任。不久，第十五兵团司令郭宗汾借故出走北平，孙楚又兼任第十五兵团司令。1949年4月26日，中国人民解放军攻克太原，城破之后，孙楚作了俘虏。
1961年12月25日，孙楚作为特赦的第三批国民党战犯之一获释。1962年1月28日，孙楚在太原病逝，终年七十二岁。
