孫思邈是雍州華原人。七歲上學，每天讀書大約一千字左右。他成年之後，喜歡談論莊、老及百家的學說，也喜歡佛經。洛陽總管獨孤信，見了他之後便感嘆地說：「這是一個聖童，只怕他器量大見識少，很難任用。」
孫思邈(網路圖片)
後周宣帝的時候，孫思邈因為王室發生了許多變故，就隱居到太白山裡。隋文帝輔政的時候，讓他做國子博士。他稱病不起。他常常對親近的人說：「再過五十年，應當有一個聖人出世，那時候我才能幫他救濟世人。」
到唐太宗即位，把他召到京城，慨嘆他的模樣很年輕，對他說：「我因此知道有道術的人實在應當受到尊重，羨門、廣成等神人確實不是虛傳。」皇上要授給他爵位，他堅決推辭，不肯接受。
唐顯慶四年，唐高宗召見他，請他做諫議大夫，他又堅決推辭不接受。
上元元年，他托病請求回鄉，皇上特意賜好馬給他，並且把鄱陽公主的城邑賜給他居住。當時的名士，像宋之問、孟詵、盧照鄰等，都用老師弟子的禮節對待他。
孫思邈曾經和皇帝一起到過九成宮。盧照鄰病了，住在他的住宅裡，當時院子裡有一棵大梨樹，盧照鄰就為那梨樹作了一篇辭賦，賦的序言說：「癸酉這年，我臥病在長安光德坊的官舍裡，這裡的老人說，這是鄱陽公主的城邑。從前鄱陽公主沒有出嫁就死了，所以她的城邑一直荒廢著。當時有一位處士叫孫思邈，他通曉古今，學盡各種數術。他談論起道家的理論來，就像古代的蒙縣莊子；他的學問深入不二，就像當今的維摩詰；至於推算天文曆法量度天地，則可以與洛下閎、安期先生相提並論。他自己說生於開皇辛酉年，已經九十三歲了。到鄉間打聽他，人們都說他已經幾百歲了。另外，他和人們一起談論起周、齊之間事來，記得清清楚楚，就像親眼見過。以此檢驗他，就不止是一百歲的人了。然而他的耳不聾，眼不花，神采奕奕。可以說是古代的聰明傅達長壽之人了。」
當時盧照鄰很有名氣，他得了重病，他嗟嘆每個人的承受不同，不知道人長壽短命如此懸殊。於是他問孫思邈：「名醫治病，它的道理如何呢？」孫思邈回答說：「我聽說善於談論天的人，一定要向人打聽；善於談論人的人，一定要以天的道理為依據。天有四時的變化，五行的運轉，寒暑交替。它的運轉，和就下雨；怒就颳風；凝結就是霜雪；張揚就是虹霓。這是天地的規律。
人有四肢和五臟，有醒有睡，有呼有吸，循環往復。流動，就形成人體的營養作用、衛外機能和血氣循環；明顯，就成為人的氣色；發聲，就有了人的聲音。這是人的規律。陽性，用它的精神；陰性，用它的形體。這是天和人相同的地方。等到失去這種正常現象，熱氣上升則生熱；不然就生寒；凝結就成為腫瘤；凹陷就成為癰疽；奔躍就成為喘息、困乏；竭盡就成為焦枯。
病情呈現在表面，病變動卻在形體內。把這種道理推及到天地方面，也是這樣的。所以，金、木、水、火、土，五大行星有盈有縮，星辰失去了常度，日月的運行出現錯亂，慧星離開軌道飛行，這是天地的大病。寒暑不正常，這是天地熱氣上升與否的表現；岩石泥土聳起，這是天地的腫瘤；山崩地陷，這是天地的癰疽；狂奔的風，狂暴的雨，這是天地的喘息和困乏；雨露潤澤不及時。江河乾涸，這是天地的焦枯。
良醫治病，用藥疏導，用針劑拯救；聖人濟世，用道德調和，用政事輔助。所以，人身上有可以治好的病，天地有可以消除的災。」
他又說：「膽子要大，而用心要細；心智要圓活，行為要方正。《詩經》說，‘如臨深淵，如履薄冰’，說的是小心；‘赳赳武夫，公侯乾城’，說的是大膽；‘不為利回，不為義疚’，這是行為的方正；‘見機而作，不俟終日’，這是心智的圓活。」
他的文學，如此超拔突出；他的道術也不可勝紀。當初魏徵等人受命編修齊、梁、周、隋等五代史，恐怕有遺漏，多次向孫思邈請教。他用口傳授，就像親眼所見一樣。
東臺侍郎孫處約，曾經帶著五個兒子孫侹、孫儆、孫俊、孫侑、孫侹去拜見孫思邈。孫思邈說：「孫俊應當首先顯貴；孫侑應當顯達得較晚；孫侹的地位最高，災禍出在執掌兵權上。」後來都像他說的一樣。
太子詹事盧齊卿，小時候向孫思邈請教人倫的事情，孫思邈說：「你今後五十年，地位可達到一方諸侯之長，我的孫子應當是你屬下的官吏，你應當自己保重才是。」盧齊卿後來做了徐州刺史，孫思邈的孫子孫溥，果然是徐州蕭縣的縣令。孫思邈當初對盧齊卿說這話的時候，孫溥還沒有出生，而預先知道了他的事情。凡是各種奇異的事情，大多如此。
永淳元年，孫思邈死去，死前留下話要薄葬，不准在墓中埋藏殉葬品，不准用活著的牛羊祭奠。經過一個多月，他的臉色沒變。舉起他的屍體往棺材裡裝的時候，他只剩下空空的衣服而已，當時的人都感到奇怪。
他親自註釋了《老子》、《莊子》，撰寫了《千金方》三十卷、《福祿論》三十卷、《攝生真籙》、《枕中素書》、《會三教論》各一卷。
開元年間，又有人發現他隱居在終南山，與宣律師相來往，宣律師常常來來往往地向他參學請教佛教宗旨。
當時天大旱，有一個西域的僧人請求在昆明池筑壇求雨，皇上下詔讓有關部門準備香燈。一共七天，水縮下去幾尺。忽然有一位老人夜裡到宣律師那裡求救，說：「我是昆明池裡的龍，很久沒下雨，不是因為我。一個胡僧要用我的腦子做藥，欺騙天子說求雨，我的命危在旦夕，請和尚用法力救護於我。」宣公推辭說：「貧僧操守戒律罷了，你可以去求孫思邈老先生。」
老人於是就來到孫思邈那裡。孫思邈說：「我知道昆明池龍宮裡有神仙藥方三十個，如果能讓我看看，我就救你。」老人說：「這些藥方上帝不准隨便外傳，現在緊急了，絲毫無所吝嗇！」過了一會兒，老人捧著藥方來了。孫思邈說：「你天明回去，不用擔心胡僧。」從此池水忽然暴漲，幾天便漫上岸來，胡僧羞怒而死。
另外，曾經有一個神仙從天而降，對孫思邈說：「你所著的《千金方》，濟人的功效也很廣了。而用生物做藥，殘害的生物也太多了，你一定會成為一個屍解的神仙，不能白天升天成仙了。從前，一位真人桓闓告訴陶貞白，事情也是這樣，本來你是知道的。」
此後孫思邈採用草木做藥，以代替虻蟲、水蛭的性命，作《千金方翼》三十篇，每篇有《龍宮仙方》一個行世。
等到唐玄宗躲避安史之亂，向西到達蜀地之後，夢見一位老漢鬚髮皆白，穿黃色衣服，再三在面前參拜，然後奏道：「我是孫思邈，在峨嵋山結廬居住多年了。現在聽說皇上的鑾駕來到成都，我所以等候在這裡拜謁。」唐玄宗說：「我熟悉你的名字很久了，現在你不怕道路遙遠來到這裡，也是有所求嗎？」孫思邈說：「我隱居在雲泉之間，喜歡吃金石之藥，聽說這個地方出雄黃，希望賜給我八十兩。如果能滿足我的要求，請派使者到峨嵋山來。」唐玄宗答應了，心大跳而醒來，立即就令侍臣陳忠盛帶八十兩雄黃，到峨嵋山去賜給孫思邈。
陳忠盛奉詔之後來到峨嵋山，走到屏風嶺，遇見一位容貌很俊逸古樸的老頭，穿黃色衣服立在嶺下。老頭對陳忠盛說：「你莫非是天子的使者嗎？我就是孫思邈。」陳忠盛說：「皇上讓我把雄黃賜給你。」那老頭躬身接受，然後說：「我承蒙天子賜給我雄黃，現在有表章致謝，但這裡是山野之居，沒有筆墨，請您執筆轉抄送進宮中。」陳忠盛立即讓官吏拿來筆墨之類。老頭指著一塊石頭說：「表章在那石頭上，您可以抄錄下來。」陳忠盛看那石塊，果然有一百多個紅字，確實是表章。於是就把那些字抄錄下來。
寫完之後，再看老頭和石頭，全都不見了。於是陳忠盛把這事詳細地奏明唐玄宗。唐玄宗於是問陳忠盛，老頭的相貌與夢中的果然一樣，因此更感驚奇。
從此，孫思邈有時候隱沒，有時候出現。
咸通末年，山下的一家百姓，有一個十幾歲的男孩，不吃葷血，父母認為他喜歡善行，讓他到白水僧院做了童子。忽然有一位遊客自稱孫處士，在院中游了一週之後，從袖中取出一包湯藥碎末交給童子說：「為我像烹茶那樣煎好。」煎好之後，處士飲了一些，把剩下的湯汁給了童子。童子覺得湯汁的味道極美，希望再給他一碗。處士說：「這藥就是為你來的！」就把方寸這樣大的一匙藥沫再讓他煎著吃。於是他便向同伴們說了。出門一看，處士已離去了。童子也乘空飛起來。眾人正在驚異，一看那煎藥的鍋子，已變成金的了。
這以後也時常有見到孫思邈的人。
