Năm 2008, Tôn Nhất Phàm bắt đầu sự nghiệp bóng đá chuyên nghiệp khi anh gia nhập Thiểm Tây Ngạn Bá thi đấu tại Giải bóng đá Ngoại hạng Trung Quốc 2008.[1] Tháng 2 năm 2009, anh chuyển đến thi đấu cho câu lạc bộ Giải hạng Nhất Trung Quốc Nam Xương Hành Nguyên.[2] Ngày 24 tháng 7 năm 2010, anh có trận đấu ra mắt cho Nam Xương trong trận gặp Giang Tô Thuấn Thiên ở Giải bóng đá Ngoại hạng Trung Quốc 2010, vào sân từ băng ghế dự bị thay cho Triệu Tác Huấn ở phút 38.[3]

Tháng 3 năm 2014, anh chuyển sang thi đấu cho đội bóng Giải hạng Ba Trung Quốc Mai Châu Khách Gia.[4]