幼入钱秋菱门下习艺，初从严福喜习崑曲，后师事田宝琳、孙双玉习皮黄青衣，12岁即已小有名气。光绪二十一年（1895）十二月初二日，与老生曹永吉、小生马全禄、花脸穆长久、丑角王长林、老旦熊连喜六人同被选入昇平署进宫承差。曾搭三庆、玉成、小丹桂等戏班，常与谭鑫培、孙菊仙、汪桂芬合演。1912年11月，谭鑫培第五次赴沪演出，应邀青衣即为孙怡云。同去演员有花脸金秀山、小生德珺如、老旦文荣寿、丑角慈瑞泉等。晚年执教于“三乐社”科班，曾经担任荣春社教师和中华戏曲专科学校旦行教师。

孙怡云亦精胡琴、善书画，在内廷承差时，曾为陈德霖、王瑶卿操琴。嗓败后为“老乡亲”孙菊仙操琴。

其扮相秀丽端庄，且表演细腻，所演人物极为传神，据《清代伶官传》载“年甫弱冠，声名已出陈德霖之上”。

擅演剧目有《彩楼配》、《三击掌》、《探寒窑》、《回龙鸽》、《玉堂春》、《琵琶行》、《祭江》、《祭塔》、《三娘教子》等。孙怡云与谭鑫培同演剧目为《御碑亭》、《桑园寄子》、《战太平》、《硃砂痣》、《法门寺》、《四郎探母》等。

孙怡云娶罗百岁之女为妻，有子孙甫亭，工老旦；女曾适阎庆林，后离异。

尚小云即为其得意弟子，故艺名为“小云”。据传还有一女弟子任俊峰，后改名任绛仙，嫁汪（桂芬）派名票李教授后即息影舞台。