孙应鳌，字山甫，谥文恭，明贵州清平（今凯里市炉山镇）人。孙应鳌的始迁祖孙华，原籍江功如皋县，明洪武（朱元璋）25年（1332）调任龙里卫（今龙里县）总族，永乐（明成祖）中，调清平卫，遂世为清平人，孙应鳌系孙华定居贵州后的第八代孙。

明嘉靖23年（1544），王阳明大弟子贵溪徐樾以副使督学贵州。孙应鳌时年18岁，受业于徐樾，为王阳明再传弟子。嘉靖25年（1546）孙应鳌乡试第一，成举人。嘉靖32年（1553）孙27岁，入京应试礼闱，中进士，廷试选庶吉士（选取新进士之优者为翰林院庶吉士）。孙为黔省第一位庶吉士。

嘉靖40年（1561），孙35岁时，升陕西提学副使（明肛各省以按察副使管理所属州县学校和教育行政的学官），孙在西安建正学书院，对发展陕西教育事业和培养人才做出巨大贡献。作《谕官司师诸生檄文》（亦称《教秦绪言》），教育学生崇正学、振笃实之风，要求教师“严范”，是我国古代教育文献中的重要史料。孙楷书《檄文》刻于石，为黔省有手书碑文立于西安碑林第一人（莫友芝曾见拓本）。

嘉靖41年（1562）孙登华山，为黔省登华山之最早者。作《华山诗》八首，朱彝尊将其编入《明诗综》，系黔省较早有诗作选入全国性诗选集者。

万历元年（1573）孙47岁，起官司佥都御史，再抚郧阳（今湖北郧县），著《寄学孔书院诸会友琐言》（亦称《幽心瑶草》），并著《淮海易谈》四卷、《四书近语》六卷，借助对《周易》、《四书》的解说，阐述其心学，超出儒家经典的原意而且直明心体，成为明代四大理学家之一，也是黔省古代第一位哲学家。

万历3年（1575），孙49岁，晋户部右侍郎，旋改礼部，掌国子监祭酒（清代叫学部尚书），为全国最高学府校长、最高教育行政长官。万历4年（1576），孙50岁时，明神宗皇帝（朱钧）亲到国子监听课。孙向皇帝讲授《尚书·周书》中的《无逸》章。此章是周公戒周成王勿耽于享乐之辞。神宗听后十分高兴，命坐赐茶，复赐大红罗纻各一袭。为黔省第一位给皇帝讲课的教授。

万历5年（1577）返归故里清平，“筑学孔精舍以居学子”，是黔省“为乡学立教”的先驱。辑其诗，名为《学孔精舍诗稿》，收诸体诗900余首，是黔省历史上最早有诗集流传后世的诗人。

万历11年起刑部右侍郎，万历12年（1584）起工部尚书（相当于国务大臣），为黔省职位较高的京官。