孙毅教授於1982年在江西医学院获医学学位，1985年在浙江大学（原浙江医科大学）获生物化学硕士学位，1989年获美国爱荷华大学放射生物学博士学位。之后任美国国家癌症研究所博士后和高级研究员(1990-1995)，Parke-Davis和Pfizer (辉瑞)癌症分子科学全球研究部门资深研究员 (1995-2003)，美国密歇根大学副教授 (2003-2008), 终身教授和放射与肿瘤生物学部主任（2008-2019）, 密歇根大学 Lawrence-Krause 讲席教授与肿瘤生物学部主任(2019-2020)。 2012 年入选美国科学促进会 (AAAS) 会士 （Fellow）。
2014-2018年出任浙江大学转化医学研究院创始院长。2020年4月，任浙江大学求是讲席教授。双聘浙江大学医学院附属第二医院肿瘤研究所和转化医学研究院。
孙毅博士长期从事蛋白质泛素化降解系统和拟素化修饰失调在肿瘤发生发展的分子机制研究和靶向药物研发。以通讯作者在Dev Cell、EMBO J.、J Cell Biol.、J Clin Invest.、Mol Cell、Nat Communs.、PNAS、Science Adv. 等国际权威杂志发表论文300余篇，累计引用>44,000次, H指数85; 单篇最高引用>5,500次 (Google Scholar)；连续9年入选爱思唯尔中国高被引学者。多年入选美国斯坦福大学发布的“全球前2% 顶尖科学家榜单”(“终身科学影响力排行榜”及“年度科学影响力排行榜”双榜）。相关研究获得多项国内外科研基金资助；任科技部重点专项，基金委重点项目首席科学家，兼任多个国际学术期刊的编委和80多种国际学术期刊的审稿专家。
