2010年7月20日，孙梦晨在汕头市进行的全国跳水冠军赛中代表江苏队比赛，以695.8的高分夺得女子个人全能冠军。

2011年10月，代表南京跳水队的孙梦晨在南昌举行的第七届全国城市运动会上先是取得了女子跳板冠军，之后又与队友郑曲琳拿下女子双人3米板和女子团体两枚金牌。一人独得三块金牌的孙梦晨已经成为同龄选手中的翘楚，被认为是中国跳水未来“一姐”的有力争夺者。

七城会已经是时年16岁的孙梦晨第二次城运会之旅。4年前，时年12岁的孙梦晨便和队友一起取得了女子团体第一名和个人全能第三名的好成绩。南京跳水队领队顾金凤说，对于孙梦晨，每一枚奖牌的取得，她都要比别人付出更多的艰辛。原来，身高1.68米的孙梦晨在跳水队中算是个“小巨人”了，奥运冠军伏明霞和郭晶晶不过1.60米和1.63米，而个子高的代价是完成每个动作都要比别人花更大的力气。不过，孙梦晨从未抱怨过，只是默默苦练,特别能吃苦，才取得很好的成绩。