孙嘉梵5岁开始学习芭蕾和拉丁舞，10岁移居美国。在美国接受专业及多元化的歌舞表演训练。2012年，受邀拍摄了美国商业广告。

中学时期，孙嘉梵因一段“抱猫”视频走红网络，“抱猫妹妹”一称因此而来。现就读于美国纽约电影学院学习表演专业，曾是纽约百老汇音乐剧演员，出演音乐剧《BYEBYE BIRDIE》等。

2013年，单曲《跳皮筋》得到方文山推荐，李延亮为她的歌曲演奏吉他，并出演MV。2015年11月，发行电影《擦枪走火》主题曲《八块腹肌》。2016年7月14日，出演湖南卫视《奇妙的朋友》系列电影《奇妙的朋友之萌爱》，并演唱主题曲《萌爱》。2017年，发行专辑《你的出现 》，2019年发布专辑《中国味儿》。