Tôn phu nhân không rõ năm sinh, người Phú Xuân, Ngộ quận (吴郡富春; nay là Phú Dương, Hàng Châu, Chiết Giang). Theo Tam quốc chí ghi lại, bà thông minh mẫn tiệp, có tính cách cương trường, giỏi kiếm cung, rất giống 2 người anh trai là Tôn Sách và Tôn Quyền. Không rõ mẹ bà có phải là Ngô phu nhân, chính thê của Tôn Kiên hay không.

Năm Kiến An thứ 14 (210), sau Trận Xích Bích với thắng lợi thuộc về Đông Ngô, bà được gả cho Lưu Bị nhằm giữ vững mối hòa hiệp trong liên minh Ngô-Thục. Vào lúc đó, bà chỉ vừa tầm 20 tuổi, còn Lưu Bị đã hơn 40 tuổi. Do cả hai bà vợ trước đó của Lưu Bị đều đã mất, Tôn phu nhân dần dần kiểm soát nhà và con trai Lưu Thiện của Lưu Bị.

Tính cách của Tôn phu nhân được ghi nhận là ương ngạnh và có vẻ rất không thích Lưu Bị cùng Thục Hán. Tam quốc chí của Trần Thọ chép rằng:「"Nguyên trước Tôn Quyền gả em gái cho Tiên chủ, em gái vốn là người tài giỏi, nhanh nhẹn cương mãnh, có phong thái của các anh, thị tì hơn trăm người đều quen cầm đao đứng hầu, Tiên chủ mỗi lần vào đều thấy lạnh cả người"」[1]. Bản thân Tam quốc chí chép lại đánh giá của Gia Cát Lượng về Tôn phu nhân như sau:「"Chúa công khi ở Công An, phía bắc úy kị Tào công cường mạnh, phía đông lo lắng Tôn Quyền bức bách, ở gần lại sợ Tôn phu nhân sinh biến ngay sát nách. Tình thế lúc ấy, thật là tiến thoái lưỡng nan..."」[2]

Năm Kiến An thứ 17 (212), Lưu Bị nhập vào đất Thục, Tôn Quyền sai người kêu Tôn phu nhân về Đông Ngô, lúc này Tôn phu nhân dẫn theo con của Lưu Bị là Lưu thiện đi cùng. Biết chuyện, Gia Cát Lượng sai tướng quân Triệu Vân đến đoạt lại Lưu Thiện. Sau đó, sử sách không có ghi chép gì về Tôn phu nhân nữa.