2019年1月，孙剑出任西安交通大学人工智能学院首任院长。
2018年5月，2018年第一批国家重点研发计划公示孙剑博士担任变革性技术关键科学问题专项项目负责人。
2017年8月，孙剑担任中国自动化学会(Chinese Association of Automation,CAA)混合智能专委会副主任。
2016年7月，孙剑正式加入旷视任首席科学家、旷视研究院院长。
2016年,孙剑带领的团队凭借“Deep Residual Learning for Image Recognition”再次获得了国际计算机视觉与模式识别会议(CVPR)的最佳论文奖(CVPR Best Paper)。
2010年，孙剑被美国科技评论期刊《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）评选为“全球35岁以下杰出青年创新者”。
2009年孙剑带领团队发表的论文“Single Image Haze Removal Using Dark Channel Prior”赢得了国际计算机视觉与模式识别会议(CVPR)的最佳论文奖（CVPR Best Paper），这是亚洲人第一次获得该奖；
2003年孙剑加入微软亚洲研究院( Microsoft Research Asia)。
2000年、2003年在西安交通大学模式识别与智能控制专业研究生毕业，分别获得工学硕士学位和工学博士学位。
1993年—1997年就读于西安交通大学自动控制专业，获工学学士学位。
孙剑博士拥有超过40项美国或国际专利,自2002年以来在CVPR,ICCV,ECCV,SIGGRAPH,PAMI五个顶级学术会议和期刊上发表学术论文100+篇,Google Scholar引用80,000+次(截止2019年6月),H-index 80,两次获得CVPR Best Paper Award(2009,2016)。孙剑博士因为在计算机视觉与计算机图形学的跨领域研究于2010被美国权威技术期刊MIT Technology Review评选为“全球35岁以下杰出青年创新者TR35”,并在2014-2018年期间,担任IEEE计算机视觉与模式识别年会(CVPR)领域主席(Area Chair)。
2015年，孙剑带领的团队获得图像识别国际大赛五项冠军(ImageNet分类、检测和定位，COCO物体检测和分割)，其团队开发出来的“深度残差网络ResNet”和“基于区域卷积神经网络的快速物体检测Faster-RCNN”技术被广泛应用在学术和工业界。孙剑博士同时在基础研究的产品化方面有多年成功经验，在微软工作期间有多项基础研究转化为核心产品(Windows、Office、Azure、Bing、XBox等)的重要功能。
2016年，孙剑获得2016年度中华人民共和国国家自然科学二等奖。2017年，孙剑带领的旷视团队获得COCO&Places图像理解国际大赛三项冠军(COCO物体检测、人体关键点,Places物体分割)。2018年，孙剑带领的旷视团队获得ECCV COCO+Mapillary 四项冠军,其团队开发出来的ShuffleNet网络成为移动端神经网络的代表工作之一。2018 年5 月 4 日，科技部公示 2018 年第一批国家重点研发计划 6 个重点专项的立项清单，孙剑博士担任变革性技术关键科学问题专项“下一代深度学习理论、方法与关键技术”项目负责人。2019年1月21日，西安交通大学成立人工智能学院，孙剑博士担任首任院长。