回国后的第二年(1930年)，南京国立中央大学聘请他任艺术系教授，与时任该校艺术系客座教授的徐悲鸿不期而遇。当时，徐悲鸿已是上海南国艺术学院美术系主任，所画的奔马众口称誉，名噪一时。而孙世灏却对其中瑕疵略有微词。为友谊故，不久他便辞去了中央大学教授职务。这期间，他一反过去崇尚淡泊雅致、怨而不怒、哀而不伤、含蓄蕴藉的画风，大胆采用西欧画的写实手法。创作绘制了大幅国画(孙中山先生立像)，震动画坛，后为蔡元培先生所收藏。

1932年，孙世灏应河南开封第一师范学校聘请，出任艺术系主任，直至1937年抗日战争全面爆发，开封第一师范被迫停课，他才举家迂回故乡澧县，暂住新洲。

1948年，孙世灏赴长沙民本中学任教不久，改任长沙克强学院教授。长沙和平解放时人湖南大学土木工程建筑系任教，开艺术美术教授讲工程建筑设计课之先河，让美术服务于建筑工程，让建筑工程美化社会，拓展了美术发展的新天地。

1953年，全国高等院校实行调整，孙世颢奉调赴武汉华中师范学院（今华中师大）美术系任教。美术系从师范析出成立湖北艺术学院后，孙世灏调任湖北艺术学院美术系、湖北美术学院的油画教授。

于1977年2月17日含冤长逝；终年82岁。

孙世灏的作品有《苏东坡夜游赤壁》等。

同学：徐悲鸿

三儿子：孙永忠

孙世灏一生个性执著，追求艺术的真、善、美，除此而外，别无它求。他早年创作的《苏东坡夜游赤壁》的巨幅油画，被其母校比利时皇家美术学院以2万法郎购买收藏。他送给学生、友人的画作，至今被视为珍宝，有的被收藏，有的还被转赠。旅台的澧县籍国民党将军刘光宇见自己年岁已高，担心孙世灏早年赠送给他的——幅国画失传，专程辗转回乡，转赠给澧县博物馆收藏。孙世灏“文化大革命”前的许多画作，有的在学院、在武汉举办的画展中面世，有的在上海举办的他的个人画展中与观众见面。

孙世灏教授性格较内向，不善交际，有时被人误解。解放初期，湖南大学一般教师的工资水平不高，而他享有高人一等的教授级工资。调整工资时，政府根据当时财力，限额提高大学教师待遇。孙世灏见僧多粥少，主动要求学校给自己降薪，客观上起了为政府分忧的带头作用。留法期间，孙世灏与徐特立情同手足，亲如一家。做饭时你烧火、我做菜，结下了深厚友谊。解放后故人相逢，分外亲热。徐特立劝他出校从政，他婉言谢辞；校方动员他人党，他笑而不答。其实他没有别的意思，只是觉得入党、从政后就该尽职尽责，不能沉湎于美术生涯，他觉得还是无官一身轻，自由创作的好。他到华中师范学院后，校方安排他任系主任，他不接受；徐老第二次造访，他躲避起来，害怕徐老又来动员他当官。他蓄胡须是从慈母辞世后开始的，意为永远铭记母亲的养育之恩。

美不美，故乡水；亲不亲，故乡人。家乡的—草一木都让孙世灏情有独钟。新洲纪念伏波将军的伏波祠、园门外的过街树、道口河的丐帮头儿都成为了他写生的题材、描绘的对象。特别是对丐帮头儿黄可光，他有深深地同情和感佩，他一连画了黄可光不同角度、不同姿势的三幅国画，并在画背用铅笔注明：“这是澧县道口河的黄可光（即‘过山龙’、‘丝毛草’），我在新洲时常见着他。”孙世灏除了绘画，还为生计常到学校教课。虽然生活拮据，但他爱憎分明、秉性不移。县长、政客登门求画，他避而不见；乡宦豪绅阿谀造访，他闭门谢客，宁让亲友接济，也不向富豪乞怜。不久，日军犯澧，战火纷飞。孙世灏为避兵燹，举家再次迁徙大庸县(今张家界市)，在一所中学教书谋生。课余饭后，他观山作画，慧眼独具，绘出了西海峪在前、天门山在后的大幅国画，这是中国画家笔下的第一幅张家界山水画。日寇侵犯中国的“三光”暴行、两度逃乱的痛苦经历，使孙世灏怒火中烧、义愤填膺。在纪念“七·七抗战”二周年的时候，他绘制了除暴安良的钟馗画像的国画，并题跋道：“当今小鬼纵横，明日张胆，惨无人道，暗无天日，堂堂神州，几无一片安净土，且到处多是怀鬼腊：戴鬼脸、存鬼心、说鬼话，鬼头鬼脑、鬼鬼祟祟，这皆是鬼之变态，钟馗喜啖鬼，今日复生，必食尽小鬼乃已。”又题：“适届夏历己卯(1939)蒲节(端午)后二十日，天下莫不拭目倾耳以待我最后胜利，因有感写此。”不久，他又挥如椽之笔，画了一幅日寇杀人放火的油画，一排排房屋被付之一炬，火光冲天；一名来不及逃避的盲人被日寇杀死，鲜血淋淋……孙世灏以画笔作武器，揭露日寇滔天罪行，记录日本侵华历史，此时此刻，这幅杰作仍不失现实意义。

1949牢7月29日，长沙和平解放，孙世灏眼看积贫积弱的旧中国从此获得新生，欣喜之情溢于言表。听说湖大师生要举行长沙和平解放的大游行，他立即赶制“马、恩、列、斯、毛”五幅巨幅油画像。每幅画像长4米、宽3米。这样大幅的油画，一般没有三、五天画不好一幅。但当时活动日期已定，时间有限，孙世灏七天七夜没有休息，终于按时制成了杰作。30多人组成的抬像队伍走在游行大军前列，围观群众无不喝彩，声势浩大，威震省城。中央人民政府获悉湖南这一重大举动，破例地为孙世灏颁发了一笔意义重大的奖金。湖南大学校方见孙教授如此进步，动员他加入中国共产党。老教育家徐特立知道当年的学友到了湖大，专程到校劝他从政。孙世灏一一表达了爱党爱国、拥护新社会的态度，但坚持专事艺术、躬守教育的志向不动摇，继续出没在学生之中。

孙世灏博士画一手持藤杖的老妪，横扫三笔便是棉袄，勾勒四下便成长裙，其暮年赏菊，神态逼真。绘一群血脉相连的卧狮，雄狮仰天长啸，雌狮夫唱妇和，幼子事不关己，依于母怀，安全稳定，十分传神。孙世灏擅画飞禽走兽，主张借物喻情，抒发画家的情怀，更注重直接反映现实生活，让绘画为社会主义革命和社会主义建设服务。1952年，他参加过湘西永顺县的土地改革运动。1954年9月16日，他绘了一幅“子母哨”的国画，并题跋曰：“一九五二年元月四日，由湖南大学动身到湘西永顺青天坪参加土改，每逢开会或调查生产经过这半坡，就看见每次见过的子母哨。儿子站岗，母亲带着小弟做针线，伴坐在岩壁上，她那种负责的神气，至今还留在我眼帘里。”他到武汉后，曾几次专访韶山冲，描绘毛主席的故居，以致毛主席的乡亲毛月秋等人都同他成了熟人。1957年武汉长江大桥在建，孙世灏认定这是震惊世界的人事，显示了中华人民共和国的国力，他呕心沥血，绘制了“建设中的武汉长江大桥”的巨幅油画。此画至今收藏于三儿子孙永忠家里。武汉建了火电厂、炼焦厂，他现场写生，武汉大学樱花盛开，他精心描绘……把画家热爱领袖、热爱祖国、热爱生活的情怀表达得淋漓尽致。

孙世灏拥护共产党，歌颂毛主席，绘制了3幅组合的巨幅国画，挂在客厅要挡一面墙。画中前半部分描绘了旧中国虎狼当道，民不聊生，劳动人民处于水深火热之中，毛主席领导的解放军搭上桥板，让民众走出苦海，走向光明……就是这样一幅匠心独具的杰作，“文化大革命”中造反派说他把毛主席与牛鬼蛇神画在一起，属于一棵大毒草。孙世灏拥护繁荣文学艺术的“双百方针”，精心绘制了由一百种不同的鸟雀和一百种不同的鲜花组成的“百家争鸣、百花齐放”的巨幅国画，准备送人民大会堂使用，“文化大革命”中也被诬为大毒草，被造反派撕得粉碎。造反派诬蔑孙世灏为反动学术权威，将他绘制的1300余幅作品和两大箱画稿、文字资料尽数收缴，将他一次次赶出较为宽大的居室，让他蜗居在一个不足3平方米的斗室里。他在留学期间所作的许多模特儿写生油画，造反派都批上“大毒草、不还”、“不能退还”、“反动画，批判用”的字样，然后从画架上扯下来，捆卷得不成画样。他在美术系教学中所画的模特儿写生示范画、他所绘制的以寿星“老子”为题材的国画样稿都被诬为“封资修”的黑货，涂的被涂抹，撕的被撕乱，还有近午幅画作不知去向，下落不明。

孙世灏像他自己所绘的那只立在潮头的雄鹰，目光炯炯，威武不屈，看浊流潮涨潮落，待正义激浊扬清，盼祖国河清海宴。

孙世灝是一位艺术造诣很深的油画家，他把欧洲古典绘画风格带到了河南，拓展了河南省立师范学校艺术科的专业教学，凸显了河南省立师范学校艺术科的专业性，提升了河南民国时期油画教学的层次。