2001年6月到2003年7月任共青团中央书记处常务书记（副部长级），39岁便成为副部级官员，2001年12月到2003年7月兼任全国青联主席。其间，孙金龙于1993年9月到1997年6月在南开大学经济研究所攻读在职研究生，1997年3月到5月在中共中央党校进修班学习，1998年9月到2001年7月在中国人民大学财政金融学院攻读在职博士研究生，获得经济学博士学位。
从安徽到湖南.2003年4月，孙金龙离开工作了八年的团中央，来到安徽任中共安徽省委常委，2003年5月到2005年