7世界杯的5场比赛中，孙兴慜射入了3球，帮助球队一路杀到了八强。也正是因为他在U-17世界杯上的出色表现，使得汉堡重新签回了这名亚洲球员。但孙兴慜在之后热身赛遭受跖骨骨折，这也使他在德甲赛场的亮相推迟到2010年10月30日。这一天他在汉堡2比3负于科隆的比赛中首次出场，并在第24分钟打进职业生涯的首个进球。这个进球也打破39年前由曼弗雷德·卡尔茨创造的汉堡球员德甲进球最年轻纪录、欧洲顶级联赛最年轻的韩国球员、第一个在欧洲联赛完成帽子戏法的韩国球员。11月4日，汉堡俱乐部宣布和孙兴慜续约至2014年6月