发其以学术为终生志业之心。1955年，他于新亚研究所师从钱穆治国史，并成为新亚研究所第一届毕业生。孙氏于新亚研究所毕业后，随即到新亚书院讲授历史。1964年后他担任新亚书院历史系主任、董事、文学院院长，香港中文大学历史系主任兼新亚研究所所长。1973年新亚中学创办后，他出任其校董会成员。1983年，他辞去香港中文大学系主任职务，到美国过退休生活。八九民运期间，孙国栋与何冰姿积极参与海外的支缓活动。不久六四事件发生，他撰文写道：「他们（北京学子）以青春之年而赴死，固然可悯；然而生命的价值，原不问久暂，与其卑微