孙婉是孙中山与原配卢慕贞所生孙中山次女1896年11月12日在檀香山出生，与父亲同月同日诞生。孙婉的童年是在檀香山度过的。
1907年，因大伯孙眉倾力支持孙中山，经营的农场宣告破产，只得举家迁居香港九龙。年幼的孙婉与姐姐孙娫随母亲、祖母等到香港，艰难度日。
1910年，孙婉姐妹跟母亲赴南洋与孙中山团聚，直到1912年2月，由孙中山派人护送回国。
孙婉赴美留学，就读于加州州立大学文学系。孙中山想到长女孙娫青春早逝，次女孙婉在美读书，乏人照顾，就嘱时在哈佛大学学习的王伯秋多加关心。王伯秋出身官宦之家，在日本留学期间参加同盟会，结识了孙中山、宋教仁、黄兴等爱国志士，由于他学业优秀，办事干练，深得孙中山的器重和赏识。
感情生活
孙婉与王伯秋日久生情，互相爱慕。
1914年，孙婉和王伯秋喜结良缘。
1916年，孙婉生女儿王蕙。
1919年，身在异国的孙婉和丈夫王伯秋偕女儿乘邮船返国，途中生儿子王弘之。
然而，因王伯秋与孙婉结婚前，在南京已有妻室。孙中山得悉后，提出除非王伯秋与原配夫人离婚，否则就坚决反对女儿的这门婚姻。孙婉与王伯秋分手后，一双儿女由王伯秋抚养 。
1921年3月19日，孙婉在澳门与戴恩赛结婚。戴恩赛为广东五华人，1913年在上海圣约翰大学毕业，同年考入北京清华学校（今清华大学前身），次年又由清华学校资送赴美留学，入哥伦比亚大学攻读国际法。1918年，戴恩赛返国，任广州军政府外交部秘书、外交部政治组组长、外交委员会委员等职。孙婉和戴恩赛生女戴成功、子戴永丰。
1929年2月，戴恩赛被任命为国民政府驻巴西全权公使。11月，孙婉将孩子戴成功、戴永丰托给在澳门的母亲卢慕贞抚养，随丈夫前往巴西。
1933年9月，孙婉回国。
1949年10月，广州解放前夕，孙婉随丈夫偕女儿移居澳门。
1955年1月16日，戴恩赛在澳门病逝。从此，孙婉与女儿戴成功相依为命。
晚年生活
1956年，孙婉胞兄孙科从美国返台后，蒋介石想起了在澳门的孙婉。1968年，蒋介石派人专程到澳门，邀孙婉移居台湾安度晚年。同年2月15日，孙婉复信，推说自己年老体病，移居困难，加以婉拒。蒋介石对此无可奈何，最后只好改为就地赠金建屋。
1979年6月3日，孙婉在澳门溘然长逝，享年84岁。
