孙之鸿在报考中央戏剧学院之前，曾是一名专业舞者，是上海芭蕾舞团的正式演员。

2003年孙之鸿考入中央戏剧学院，和《北平无战事》中的演员王凯同为03级同班同学，2007年毕业。

2007年从中戏毕业的孙之鸿开始担任平面模特和电视广告模特。

2010年10月参演电影《下一个奇迹》，饰演浩哲一角。

2011年11月参演电影《潘多拉的宝剑》，同年参演电视剧《你是我爱人》。

2012年8月做客精英女性时尚脱口秀《Lady呱呱之女士优先》节目，10月出演公益微电影《不一样的梦想》等。

2013年在孔笙、李雪执导的电视剧《北平无战事》中饰演孙朝忠一角，该剧2014年10月首播。

2014年参演电视剧《芙蓉锦》，饰演秦兆煜一角。10月参加《中国好男儿》东部赛区的角逐。12月受邀成为北京电视台《档案》栏目的特邀主持，12月1日至5日主持该节目的“民国”系列。

2015年主演电视剧《铁血淞沪》，剧中饰演傅梓白一角。同年参演电视剧《如果可以这样爱》，饰演罗浩一角。

2016年主演电影《好人一生平安》，在片中饰演一名警察，该片4月12日在西安开机。同年参演电视剧《北上广的四季沐歌》和《天津大码头》，主演电视剧《黑网下星光》，剧中饰演一名日本皇族小松宫庆仁。

2017年，4月参演谍战剧《红蔷薇》，饰演反面人物宋光，一个为爱迷失，良心未泯却又不断妥协的人。10月主演网剧《皮囊之下》，饰演冼天华。

《北平无战事》孙之鸿饰演的北平警察局局长徐铁英的秘书孙朝忠，面部冷酷无情，内心却城府极深，表演判若两级。

在《北平无战事》剧中，无论是别人巴结他还是骂他，他都是一副面无表情的样子。被徐铁英泼茶水，被方孟韦按在地上打的时候，都只给你一张千年冰山脸。仿佛是自动制冷机，他只活在自己的温度里，永远军装笔挺，每个动作和细微表情都仿佛经过严格规范，让人觉得克制而神秘。孙之鸿的表演把那颗坚毅表情下面刻满坚持的勇气与铁血救国的决心表现的淋漓尽致。