孙应鳌生于嘉靖六年（1527年），九岁能作文，嘉靖二十四年（1545年）拜贵州提学副使徐樾为师，嘉靖二十五年（1546年）中举人第一名。嘉靖三十二年（1553年）登癸丑科进士，选庶吉士，成为贵州第一位庶吉士，改户科给事中，出京为江西按察司佥事。历官陕西提学副使、四川右参政、佥都御史。隆庆六年（1572年）建清平山甫书院，吴国伦提学贵州时，亲晤应鳌于山甫书院。官至工部尚书，谥文恭。
着作.孙应鳌继承王阳明之学，将“心即是理”引申为“心即是仁”，为“明代四大理学家之一”。卒于万历十二