Tôn Lập Nhân sinh tại Jinnu, Lư Giang, Sào Hồ, An Huy, tổ tiên là người Thư Thành. Trong phong trào Ngũ Tứ, ông tham gia đội tiên phong trong cuộc tuần hành tại Quảng trường Thiên An Môn. Cùng năm (1919), ông kết hôn với bà Cung Tịch Đào (龔夕濤) và năm 1920 vào Đại học Thanh Hoa học ngành xây dựng. Tôn chơi bóng rổ tại Thanh Hoa và trở thành ngôi sao. Ông dẫn đầu tuyển Trung Hoa giành huy chương vàng tại giải vô địch Viễn Đông năm 1921.[1]

Được học bổng từ chương trình bồi thường chiến phí trong sự kiện Nghĩa Hòa Đoàn, ông hoàn tất năm cuối tại Đại học Purdue, Hoa Kỳ vào năm 1923, rồi tốt nghiệp 1924. Nhưng tại Mỹ, lý tưởng cách mạng đã thôi thúc ông bỏ văn học võ. Trung Hoa đang chìm trong nội chiến, Liên Xô và Nhật Bản cũng nhòm ngó lãnh thổ Trung Hoa. Tôn quyết định rằng trong thời loạn thì làm lính tốt hơn là làm một kỹ sư.

Ông nộp đơn vào Học viện Quân sự Virginia, cũng tại Hoa Kỳ, khai gian 4 tuổi để đủ tiêu chuẩn được nhận. Ông tốt nghiệp năm 1927 và gia nhập Cục Tài chính Quân đội Quốc dân dưới quyền Cục trưởng Tống. Trong Chiến tranh Trung-Nhật và Nội chiến Trung Quốc ở vùng Tây Bắc, Tôn Lập Nhân trở thành một viên tướng đắc lực của Quốc dân đảng.