2002年2月26日，大连实德队在京召开新闻发布会，孙继海正式以200万英镑的转会费加盟英格兰甲级俱乐部曼彻斯特城队，同日飞赴英国。3月3日，在曼城主场4:2考文垂的比赛中，孙继海在第77分钟替补登场，开启了自己的曼城首秀。27天后，在对诺丁汉森林的比赛中，他第一次代表曼城首发。此后更是帮助曼城冲入超级联赛。

2002年8月17日，在新赛季的英超首轮对阵利兹联的比赛中，孙继海首发登场，成为历史上第一位亮相英超的中国球员。这场比赛中，孙继海的重炮轰门击中立柱，与个人英超首球失之交臂，最终曼城客场0-3不敌利兹联。同年8月31日，曼城坐镇主场迎战埃弗顿，孙继海与李铁相遇上演举国瞩目的“中国德比”。孙继海凭借赛季初的优异表现当选曼城9月最佳球员。10月26日，曼城客场挑战伯明翰，孙继海头球冲顶，打入了自己在英超的第一个进球。

2003年1月1日，孙继海和李铁迎来了第二次英超“中国德比”。8月14日，孙继海取得了在欧洲赛场的进球，在曼城5:0威尔士亚军球队新圣人队（TNS）的比赛中，孙继海在第60分钟推射空门得手（即射入球队的第三球），成为第一个在欧洲两大杯上进球的中国球员，为他助攻的是‘‘利物浦上帝’’罗比·福勒。12月7日，第三次的英超“中国德比”孙继海和李铁的最后一次在联赛中相遇，两人全部首发出场，并且都打满了90分钟。

2004年，已经坐稳主力后卫的孙继海，在10月16日因为对切尔西球员埃聚尔·古德约翰森铲球导致自己严重受伤，缺席了赛季接下来几乎所有的比赛。

2005年4月1日，仍在康复中的孙继海与曼城足球俱乐部续约一年。7月30日，季前热身赛对斯托克城队孙继海领到红牌，幸而只需罚在预备队停赛一场。11月20日，孙继海在对布莱克本流浪者队的比赛是其为曼城所打得第100场比赛。

2006年3月11日，孙继海在对阵朴茨茅斯队的比赛是其代表曼城队在英超中出场第100场。11月23日，曼城队将孙继海送到德国慕尼黑，希望彻底治愈其长期腿后肌伤患。

2007年4月7日，英超将再次迎来“中国德比”，孙继海和前国奥队队友郑智碰面，孙继海踢后腰，郑智中路稍微突前，结果孙继海的曼城队坐镇主场同郑智的查尔顿队0:0战平，孙继海首发出场打满90分钟。

2008年4月12日，曼城客场2:1力克桑德兰，孙继海在本场比赛中首发出场，这也是他第150次在英伦联赛中出场，里程碑之战的孙继海表现出色，正是他的稳定表现令前曼联边锋里查德森被迫在半场被换下场。5月22日，在香港大球场进行一场国际友谊赛中，香港南华邀请队在主场3:1战胜英超球队曼城队的比赛中，孙继海比赛首发打满全场，并戴上队长袖标，在自己的曼城告别赛上终于首次成为了曼城队的队长。

2008年，年过30的孙继海没有和曼城续约。在6月30日以自由球员的身份签约英冠联赛球队谢菲尔德联队。

2009年5月，孙继海将以租借方式加盟中超球队成都谢菲联，以球员兼教练的身份为成都谢菲联效力至赛季结束，帮助球队获得联赛第7名。

2010年1月，孙继海以“2+1”的合同签约陕西浐灞（贵州人和前身），第3年将视球员身体情况而决定续约或终止合同。本赛季，他一共代表球队出场24场，其中有22场打满90分钟。

2011年，孙继海出场20次，并帮助球队以第9名的成绩保级。2012年，陕西人和通过微博对外宣布南迁贵阳，孙继海随队前往，该赛季获得了联赛第4名，同时也帮助球队历史上首次进入亚冠正赛。2013年，孙继海效力的贵州人和队在联赛中取得联赛第4名；而在足协杯决赛中，孙继海帮助球队首回合在主场2:0广州恒大，客场1：2负于对手，最终以总比分3-2夺得足协杯冠军，成为贵州人和队历史上的首个冠军，并获得参加亚冠资格。同时，在亚冠联赛中，孙继海与队友并没能帮助球队从亚冠小组赛中突围，最终1胜3平2负，排名小组第三。

2014年2月16日，在赛季初的足协超级杯贵州人和1:0战胜广州恒大队的比赛中，孙继海获得该杯赛最佳球员，并夺得超级杯冠军。而在亚冠赛场，孙继海所在的贵州人和队6场小组赛仅拿到了1胜1平4负的成绩，惨淡出局。同时，在赛季结束，孙继海帮助球队取得了第6名的成绩。12月8日，贵州人和足球俱乐部在官方网站上宣布，孙继海与球队的合同到期，双方将不再续约。

2015年2月4日，中超升班马重庆力帆队通过官方微博宣布，前贵州人和队队长孙继海正式加盟球队，这位38岁的老将将在新赛季身披力帆战袍征战中超联赛。在代表升班马重庆力帆队征战的联赛中，孙继海作为队长与队员一起帮助球队以9胜8平13负的成绩取得联赛第8名，保级成功。

2015年12月8日，孙继海与已经降级的贵州人和队签约，重返球队征战中甲联赛。2016年1月6日，贵州人和俱乐部正式转让更名为北京人和俱乐部，孙继海也将代表北京人和队征战中甲联赛。

2016年12月11日，中甲北京人和足球俱乐部在官方微博上发布公告，39岁的孙继海正式退役。

1996年11月，孙继海首次入选国家集训队，且在11月3日亚洲杯对乌兹别克的比赛中首次上场。

1997年，孙继海成为国家队绝对主力，并出征世界杯预选赛小组赛和十强赛的比赛。1999年10月，孙继海随国奥队出征九强赛，但在10月3日对韩国队的比赛中因冲撞裁判而被国际足联禁赛十场。2001年，孙继海随国家队出征世界杯预选赛，虽然在小组赛中出场次数不多，但在十强赛中成为绝对主力，成为中国队出线的功臣。

2002年，孙继海随国家队出征韩日世界杯，在小组赛第一场中受伤。2004年6月9日，在世界杯亚洲区预选赛中，孙继海在中国4:0马来西亚的比赛中首发出场，并斩获为国效力的首球。8月7日，孙继海随国家队出征中国亚洲杯并夺得亚军。2007年3月24日，阔别国家队18个月后，孙继海终于在对澳大利亚的国际足球热身赛中再次为国家队上场。

2017年5月16日，中国足协官网发布组建U20年龄段精英训练营的通知，孙继海担任领队。值得关注的是，孙继海的父亲孙亮宗将成为这支球队的体能训练师。

2021年12月12日，孙继海受聘担任重庆大学体育学院足球队荣誉总教练。

2022年3月18日，中国男足备战剩余两场2022年卡塔尔世界杯亚洲区预选赛12强赛，孙继海首次以国足助理教练身份随队出征。

孙继海一家五口人，分别是父亲孙亮宗、母亲于英风、姐姐孙媛媛和哥哥孙继新。父母都是大连市人，两人为被下放到庄河县的横道河乡的知青，相识于大连市的旅顺三中（现在叫大连57中）。

孙继海的妻子名叫王佳渝。两人相识于一次聚会上，彼此了解后两人坠入爱河。2002年1月12日，孙继海和王佳渝牵手踏上红地毯，步入了婚姻的殿堂。婚后育有两个女儿。

2015年9月11日，英超豪门曼城在官网宣布，曾在蓝月亮效力的中国球员孙继海将会担任曼城俱乐部在中国的形象大使。孙继海将会协助曼城俱乐部加强与中国企业的合作，并在一些宣传活动中为曼城提供帮助。

2015年10月23日，孙继海正式入选英格兰足球名人堂。国家主席习近平为孙继海颁发了象征加入名人堂的奖杯。

2019年3月28日，在第四届新疆足球代表大会上，当选新疆足协副主席并受聘为新疆足协青训总监。

2024年1月19日，“海选未来，点亮希望，携手向明天”孙继海足球青训合作项目签约仪式暨大连金普新区2024年青少年校园足球东西部对抗赛颁奖仪式，在金普新区足球公园气膜馆举行。

2024年（大连）全国职工足球邀请赛于2024年8月2日至8月13日举行，孙继海获聘代言本次大赛。

2024年9月28日，担任中国足球发展基金会理事会理事。

除了保罗·博斯维尔特，球队里再没有一名像他那样全面的球员，他能够在球队需要的任何时候出现在其他的位置上。我们失去的不是一名球员，而是四名球员，找遍全世界，看看有没有哪个用两只脚同时踢球的球员踢得比他还好。确实不能判断出他到底是左脚球员还是右脚球员。（英格兰足球运动员、教练员凯文·基冈 评）

继海永远只会问我需要他在场上做些什么，但是他从来不会问我为什么不让他上场，更不会去抱怨，继海是那种可以为了球队获胜而做出牺牲的人。（英格兰原足球运动员贾森·皮尔斯 评）

他是中国足球职业化改革的旗舰式人物，曾让全世界球迷亲眼目睹中国球员的风采，他是英超老牌劲旅曼彻斯特城的传奇球星，曾被“蓝月”球迷尊称为球队崛起前的功勋“奠基人”，他堪称中国足球的“不老常青树”，38岁的年龄仍然驰骋在中国职业足球的最前线。（直播吧 评）

从中国足球的超新星，到海外战场的中国旗帜，再到曼城队的元老球员，孙继海在中国足球的历史上创造了一个传奇。（北方网 评）

孙继海在攻防技术全面，无论速度、经验、判断和战术素养均属上乘，是中国队右路防守的第一人选。（搜狐体育 评）