六岁开始学习游泳，至十岁时（2000年）被八一体工大队游泳队招揽入队。2004年，中国国家女子水球队成立，身裁高大的孙惠子便被教练选中，从此转为了水球选手。2007年，孙惠子出战世界青年水球锦标赛，协助中国队夺得亚军。2010年11月，孙惠子代表中国出战广州亚运会女子水球比赛项目，夺得金牌。2011年7月，孙惠子代表中国出战上海举行的世界游泳锦标赛女子水球比赛项目，创下国家队历来最好的成绩夺得银牌。2012年，孙惠子代表中国出战英国伦敦举行的奥林匹克运动会女子水球比赛。