早年经历
高中就读于鞍山市艺术学校；中央戏剧学院毕业后，后因对艺术的执着，考上了北京人民艺术剧院。
演艺经历
2000年，出演英达执导的电影《东北一家人》，饰演张志桥；2002年，出演英达执导的电影《售楼处的故事》，饰演包二爷；2004年，出演陈权执导的电视剧《关中女人》，饰演金兴龙；同年，主演王强执导的电视剧《魂断楼兰》，饰演叶萧和白碧，作为北京人艺后起之秀的孙大川这次在剧中同时饰演两个角色；2005年，出演龚若飞执导的电视剧《大河颂》，饰演陈潢，该剧是首部中国电视剧史上以科学为主题，以真实的历史事件的科学大片。
2006年，出演滕文骥执导的电视剧《梦回春谷》，饰演陈宝良；同年，主演黎世恒执导的电视剧《飘落的红丝线》，饰演廖恒；2007年，主演王小康执导的电视剧《幸福里九号》，饰演杨卫国，该剧讲述了改革开放30年北京两个普通家庭之间的故事，通过家长里短反映一个时代的变迁和大时代里个人命运沉浮的故事；同年，主演庚庚执导王新军、张蓓蓓、苗圃主演的电视剧《离开军营的日子》，饰演王勇敢；2010年，主演楼健执导的电视剧《金陵秘事》，饰演杨奇峰。
2014年，出演田原鸿执导的电视剧《老爸靠谱》，剧中饰演陈裕民，该剧讲述了原三江市十五中学校长领着儿子徐思齐和女儿徐丹霞，一家被下放至桦北县发的故事；同年，出演沈好放执导的电视剧《我们走在大路上》，饰演范思利；同年3月，主演汪俊执导的电视剧《我的儿子是奇葩》，饰演胡润北，该剧是由安徽广播电视台、浙江华谊兄弟影业投资有限公司联合出品的一部都市话题喜剧；同年3月，出演沈好执导的电视剧《幸福的季节》，饰演季俭；同年8月，主演杨阳执导的电视剧《今夜天使降临》，饰演徐立功；同年9月，出演林妍执导的电视剧《我为儿孙当北漂》，饰演许总。
2015年2月，主演程力栋、国建勇 、袁英明执导的电视剧《武神赵子龙》，饰演潘于；同年，出演于敏执导的电视剧《左轮手枪》，饰演许小刀、许大刀双人物；同年，出演陈畅执导的电视剧《新婚公寓》，饰演卢大头；同年12月，出演金姝慧执导的电视剧《林海雪原》，饰演栾平外号“小炉匠”，是奶头山许大马棒的联络副官。负责奶头山对外的所有联络工作。
2016年2月，主演成科执导的电视剧《我和我的小姨子们》；同年2月，出演楼健执导电视剧《灵与肉》，由宁夏回族自治区党委宣传部策划发起，宁夏电影集团承制的电视剧；同年2月，主演郑凯南执导的电视剧《你是我的眼》，饰演神马，和贾玲，沈腾一起飙戏；同年8月，出演马骁执导的电影《擒狼》，饰演章世光，该剧讲述了四大匪帮组建“狼盟”祸乱一方，精英小队临危受命前往“擒狼”。
主要作品
电视电影
2006年《油菜花开》饰演 王喜二
2006年《龙门驿站》饰演 廖惊风
2007年《刺青怨》饰演 赵宝义
2010年《杨勇战鲁西》饰演 杨勇
电视剧
2000年《东北一家人》饰演 乔治
2002年《售楼处的故事》饰演 包二爷
2004年《魂断楼兰》饰演 江河/叶萧
2004年《关中女人》饰演 金兴龙
2005年《夜郎王》饰演 黑纳
2005年《大河颂》饰演 陈潢
2006年《飘落的红丝线》饰演 廖恒
2006年《梦回春谷》饰演 陈宝良
2007年《离开军营的日子》饰演 王勇敢
2007年《幸福里九号》饰演 杨卫国
2008年《大篷车》饰演 卢光才
2008年《金融危机之迷情姐妹》饰演 陆汇均
2009年《下南洋》饰演 冼致富