1984年—1990年，担任吉林大学理论化学研究所所长。

1989年，任吉林大学理论化学计算国家重点实验室主任，学术委员会主任。

1991年，经评选被增补为中国科学院化学学部学部委员（院士）。

2013年2月24日10时07分，因病医治无效在长春逝世，享年84岁。

孙家钟在量子化学方面，建立了孪函数多组态自洽场方程揭示了二阶约化密度矩阵的拓扑空间的几何性质建立了以分子点群为表征的李代数及其不可约张量方法，并应用到稀土离子晶体的能谱方面。在高分子统计方面，从事高分子固化问题和标度规律的研究。20世纪50年代，应用1/r12双中心球坐标展开公式和三维旋转群的表示理论，解决了具有延迟效应的各种电磁极矩间的相互作用等重要科学问题。20世纪60年代，他参加了配位场理论研究，建立了一套从连续群到点群的不可约张量方法，从而统一了配位场理论的各种方案，创造性地发展和完善了配位场理论，该研究成果1982年荣获国家自然科学奖一等奖（第二获奖人）。他还发展了一种从头计算的理论方法，发展了分子壳模型。20世纪80年代，针对国际上广泛使用的Xα理论的缺陷，孙家钟推导出正确的原子氛重叠模型的多重散射Xα自洽场方程，被国际同行称为“精确的多重散射Xα自洽场方法”。20世纪90年代，他用标度概念揭示高分子固化本质是溶胶－凝胶转变，得到了描写这种转变的广义标度律，并建立了含内环化反应的高分子固化理论，使高分子统计理论上了一个新的台阶。

1956年，发表了自己的第一篇学术论文《分子的平均链长》。

1966年，随唐敖庆出席北京暑期国际物理讨论会，配位场理论研究成果被大会评为10项优秀成果之一，讨论会认为它“丰富和发展了配位场理论，为发展化学工业催化剂和受激光发射等科学技术提供了新的理论依据。

1976年，先后有100多位外国学者来函向孙家钟索取论文。

1978年，法国科学院院士、量子生物化学家普曼主编的《二原子分子生物大分子的相互作用》专著中，在讨论关于有延迟效应的分子间相互作用问题时，列出了从1948年开始以来有意义的几项科研成果的作者和年代，其中有1976年孙家钟的上述研究成果。

1985年，法国配位场理论专家开布勒评论近年来国际配位场理论研究在五个方面取得了重要成就，其中有三个方面列举了唐敖庆和孙家钟等人在80年代的研究成果，并将其誉为中国学派。出席国际密度矩阵和密度泛函学术讨论会，孙家钟是出席讨论会的化学家，柯尔曼教授向与会的国际学者介绍时，称孙家钟是中国的化学数学家。

孙家钟一生共发表学术论文200余篇，学术专著4部。

在唐敖庆亲自示范讲授、具体指导下，孙家钟于1954年就开始走上大课讲坛，讲授了第一门课《物质结构》，孙家钟在吉林大学校内外，先后讲授过物质结构、热力学、量子化学、原子核导论、催化理论、群论在化学中的应用、李代数、量子化学中的酉群方法、相变和重整化群等多门课程。

孙家钟对青年教师、研究生写出的论文稿，在基本概念的准确表达、文字叙述的严密性以至标点符号等方面都精心推敲，让作者反复修改直到满意才同意发表。其中有一名博士生论文的中、英文稿均被他退回修改过十多次才算通过。还有一名硕士生在寒假期间将经过多次修改的论文稿交给他时，距春节只有5天时间。待这名学生正月初二返校时，得知孙家钟利用大年三十和初一对此稿进行修改并已正式打印待发。

孙家钟先后兼任兼任全国博士后科研流动站管理协调委员会化学学科专家组成员，国务院第三届学位委员会委员，第二届、第三届学科评议组（化学组）成员，国家教委化学教学指导委员会副组长，《高等学校化学学报》副主编，国际《分子液体杂志》编委，《国际量子化学杂志》编委等职。

孙家钟积极致力于教学和人才培养工作，他治学严谨，技高德馨，从教50余年来，为国家培养了许多高层次建设人才，为国家和社会做出了重大贡献。（吉林大学化学学院评）

孙家钟先生的一生，是热爱党、热爱祖国、热爱教育、热爱科学的一生。他为中国的理论化学事业作出了重大贡献，为吉林大学理论化学研究所和理论化学计算国家重点实验室的发展倾尽全部精力。他不仅是党的教育思想的自觉实践者，还是学生树立共产主义理想的引导者，是创新教育理念的践行者。（吉林大学党委宣传部评）