民国9年（1920年），上海共产主义小组成员李启汉在沪西小沙渡地区开办劳工半日学校，孙良惠闻讯积极报名参加学习。民国11年春，学校被租界当局查封，李启汉遭逮捕，孙良惠也被日商开除。后经嵇直介绍加入了社会主义青年团，不久转为共产党员，成为上海纺织工人中第一个共产党员。

民国13年夏，孙受党组织指派，筹建沪西工友俱乐部，任主任，负责建立职工小组的工作。同兴纱厂首先建立俱乐部小组，其时秘密加入俱乐部有300多人。在短短3个月内，沪西19家纱厂建立了俱乐部的秘密组织，参加者达2000多人。民国14年1月，中共沪西支部成立，孙为党支部负责人。2月，参与领导沪西日商纱厂二月同盟罢工，与邓中夏一起被捕，3月上旬获释，任上海纱厂工会联合办事处组织主任。5月初，孙出席在广州召开的第二次全国劳动大会，被选为全国总工会第一届执行委员会委员。同月15日，顾正红血案发生，16日沪西日商纱厂工人罢工，孙良惠和刘华一起领导工人罢工斗争。24日，顾正红烈士追悼大会在潭子湾举行，孙担任大会主席，宣读祭文。6月，上海总工会成立，刘少奇任总务科主任，孙任副主任。7月，全国总工会上海办事处成立，孙任宣传部长。9月18日，上海总工会被查封，孙被通缉而转入地下活动。