陕西军务
孙传庭在主持陕西军务期间，不断扩充自己的军力和粮饷。西安周围原屯积军队2.4万，田地二万余顷，后来田地都归属于豪门，兵丁只是虚设在花名册上。孙传庭接管这里后，经过治理，得士卒1.1万，年收税计银14.5万两，米麦1.35万石。为尽早彻底剿灭农民起义军，明廷采纳了兵部尚书杨嗣昌的“四正六隅”的全面围剿方略（又称“十面埋伏”），并为完成此计划增兵12万，加派饷银 280万两。但孙传庭对此持有异议，他认为：因军兵屡战，多经溃乏受挫之苦，况且连年征战，民力疲竭，此举未必能收到预期效果。由于孙传庭料知他的计划不会被采纳，便着手清点私产，得银两4.8万，并招兵买马，自办围剿所需的人力及资财。当明廷汇集各处上报的招兵募马的数额时，唯独孙传庭的奏疏未送到。素与孙传庭有隙的杨嗣昌于是乘机发难，抱怨朝廷的军法在陕西竟行不通。孙传庭对此上疏申辩道：“让我像其他抚，登记郡县民兵的上，于是对及额，就我先前所报屯兵已满额了。何况还有招募练马步军，数目超过一万，怎么会不遵守部建议。到了一百天的时间，商、洛的讯问保持，我都不敢把。然而让敌人进入商、洛，但我不能抵御，则治臣的罪。如果我住商、洛，而逾期不能够消灭寇贼，事情就一定不是我的错。”
围剿流寇
击败高迎祥
高迎祥进入陕西以后，卢象升部官军齐集河南西部，堵住了高迎祥东出中原的路子，形成关门打狗之势，消灭高迎祥的任务就落到了陕西官军的头上，具体来说是落到了陕西新任巡抚孙传庭的头上。高迎祥进入陕南后，洪承畴与孙传庭进行了工作分工，洪承畴重点对付陕北一带的李自成等部，孙传庭则重点对付高迎祥。高迎祥部退入陕南山区之后，在荒山野岭无处觅食，人饥马乏。为摆脱困境，他决定走小路进攻西安，给官军来一个突然袭击。孙传庭对此早有预料，在闯王必经之路周至县黑水峪设置伏兵，准备以逸击劳。
崇祯九年七月中旬，高迎祥部果然出现在周至黑水峪，进入了孙传庭的包围圈，双方展开了四天的激战，此时天降大雨，高迎祥部已经连续多日断粮，人马处于半饥饿状态，在大战中渐渐招架不住，官军的包围圈越来越小。关键时刻，高迎祥部下乾公鸡张二、一斗谷黄龙叛变。混乱中，叛徒将高迎祥的部卒和坐骑拉走，高迎祥被官军包围无法脱身，只好脱下盔甲藏到草丛里，官军搜山时将其活捉。俘杀高迎祥之后，孙传庭又乘胜在渭南和咸阳北原打了两个大胜仗，一时声誉鹊起，威名甚至盖过了总督洪承畴。高迎祥的败亡对农民军起到了震慑的作用，两位著名的首领张妙手（张文耀）、蝎子块（拓养坤）向明朝投降。不久蝎子块复叛，被孙传庭安插的武大定杀死。高迎祥是民军中实力最强的，蝎子块则是农民军中人数最多的，这两人都死于孙传庭之手，这对农民军是一个沉重的打击。
转战陕豫
孙传庭折衷了兵部“堵截正面，固守商洛”的议定，派重兵扼守商洛一带的战略要地。当大天王率领的民军进袭庆阳、宝鸡时，孙传庭迅速回师在合水将其击败。崇祯十一年（1638年）初，此时，只有河南民军对明廷仍具威胁。罗汝才、马进忠、贺一龙、左金王等十三部（即“革左五营”）联营广达数十里，待机进逼潼关。面对这一形势，孙传庭认为民军主力都在河南，于是率部而东，在阌乡（今河南灵宝县西北）、灵宝的山地间大败十三家兵马，民军窘境日甚，不得已向熊文灿请求受降。但自以“主剿”著称的孙传庭未采纳熊文灿的劝阻，执意要进攻民军，最终接到杨嗣昌的手书才停止进攻。民军虽受诏归降，但并未解除武装，而是移兵易阵，伺机进袭商洛一带。孙传庭令部将王文清等率部数战民军，民军余部波迫转移内乡、淅川。
家族渊源
根据代县孙氏 《代州孙氏家乘》记载孙传庭始祖是明朝洪武初年迁居山西，其始迁祖孙成（生子：孙顺）在洪武年间命为振武卫百户，由河南省汝宁府光山县孤树里村迁居山西代州，后遂安家于此，自后子孙繁衍，被尊为迁代始祖。
初战陕北
孙传庭一表人才，多有谋略，万历四十七年（1619年）中进士，初授永城知县。天启初年进入北京任职，为吏部验封主事，再升至稽勋郎中，两年后因不满魏忠贤专政，弃官回乡。
崇祯八年（1635年）秋，孙传庭出任验封郎中，后越级升为顺天府（今北京市）府丞。
崇祯九年（1636年）三月，请缨任陕西巡抚，负责剿灭农民军。孙传庭在榆林建军，号为秦军。此时洪承畴正与李自成战于陕北，卢象升调任宣大总督后，民军首领闯王高迎祥自湖广复出，来到陕西，欲自汉中进攻西安。孙传庭领秦军镇守，高迎祥无法攻克，遂意图自子午谷入，直逼西安。孙传庭料之，在子午谷的黑水峪以逸待劳，激战四天后，高迎祥溃败，后被俘，送往北京处死，而其外甥李自成继任闯王。
商洛剿寇
崇祯十年（1637年）初，马进忠等部再渡西折入陕，进袭商州、洛南、蓝田等地。孙传庭率部与各路明军以优势兵力接连打击了起义军圣世王、瓜背王、一翅飞、镇天王等部，才使关中以南地区趋于平定。
崇祯十一年（1638年），过天星、混天星的起义军从徽（今甘肃徽县），秦（今甘肃天水市）等地经凤翔将通向澄城时，孙传庭指挥其部分五路合击该起义军于杨家岭、黄龙山一带，捕杀二千余人，又在（鄜）州（今陕西富县）以西、合水以东的方圆三、四百里的深沟峡谷内采用分兵堵截，机动设伏的战术再败起义军，并打退了驰援陕西起义军的马进忠、马光玉所率领的宛、洛之部后，又与洪承畴在潼关南原以重兵埋伏，使闯王李自成部几乎全军覆没，李自成仅以18骑兵突围而走。至此，陕西境内的起义军几被镇压下去。此时明军情势大好，但因清军在此时攻入长城，崇祯帝急调洪承畴与孙传庭回京防御，李自成便得到喘息。
请辞入狱
崇祯十一年（1638年）八月，多尔衮、岳托率清兵分路从墙子岭（今密云东北）、青山口（今迁西东北）入长城，明京师戒严；督各路入京勤王之兵的总督卢象升在巨鹿阵亡。明廷遂召孙传庭、洪承畴主持京师防守，升孙传庭为兵部右待郎兼右佥都御史，指挥各路援军。孙传庭抵达京郊后，由于他和主和派的杨嗣昌及中官高起潜矛盾颇深，崇祯帝降旨不准他入京朝见，而洪承畴则在京郊受到慰劳，并奉旨进殿拜见崇祯帝。孙传庭对此不平待遇自然大为不满。杨嗣昌任洪承畴为蓟辽总督，并主张将陕西军全部留下，用于守卫蓟辽。孙传庭对此极力反对，认为“秦军不可留也。留则贼势张，无益于边，是代贼撤兵也。”杨嗣昌对孙传庭的意见置之不理，孙传庭对此不胜忧郁重重，以致耳聋。
崇祯十二年（1639年），朝廷调孙传庭总督保定、山东、河南军务，孙传庭立即上疏请见皇帝，但因杨嗣昌的百般阻挠而未成。孙传庭心中愠怒，引病告休。但杨嗣昌仍不放过，言孙传庭称病乃推托之举。崇祯帝大怒，将孙传庭贬为平民后，又将其禁囚，以待判决。
崇祯十三年（1640年），李自成移军河南，时河南大饥，史载：饥民“惟恐自成不至”，“从自成者数万”。在孙传庭下狱的三年期间，熊文灿、杨嗣昌在镇压起义军的战争中连遭败绩，闯王李自成在河南打开了局面，拥兵数十万。
柿园之役
崇祯十五年（1642年）二月，李自成第二次围开封之时，崇祯帝从监狱中提取孙传庭，令他率劲旅往援开封。不久形势发生了变化，李自成解围开封，擒杀汪乔年，于是孙传庭改赴陕西，接替汪乔年出任三边总督，回到了他阔别三年的岗位上。农民军击败汪乔年后，又恢复了对开封的包围，孙传庭在陕督的位置上屁股还没坐热，崇祯帝就命令他出关救援开封，同时崇祯帝还他一道密令——处死贺人龙。贺人龙是有名的长腿将军，崇祯十三年，杨嗣昌围剿张献忠、罗汝才之时，他从开县“噪归”陕西，以致张献忠突破重围，从容进入四川，一发不可收拾。在项城战役和襄城战役中，他两次抛弃主帅逃跑，导致战事失败，两位督师被杀。贺人龙与李自成、张献忠是老乡，都是陕西米脂人，崇祯怀疑他暗中通敌，因此密令孙传庭捕杀贺人龙。
崇祯十五年（1642年）五月初一，孙传庭在西安召集众将开会，会上突然逮捕贺人龙，然后宣布崇祯帝旨意，将其斩首。处决贺人龙后，孙传庭提拔其部下副总兵高杰接替贺人龙，高杰是李自成的死对头，他原本是李自成的部下，后来私通李自成之妻，事发后拐带李自成之妻投降官军。此时官军手中有三张王牌：一是陕西兵；二是湖广兵；三是保定兵。陕西兵的总督先后是傅宗龙、汪乔年和孙传庭，湖广兵的总督先后有丁启睿和侯恂，保定兵的总督是杨文岳。陕西兵的主将是贺人龙，湖广兵的主将是左良玉，保定兵的主将是虎大威。此外官军还有孔贞会的四川兵、刘泽清的山东兵，朱大典的南京兵等，力量小而分散。崇祯帝力求三股势力联合围剿民军，但是在民军的巨大压力下，三军主将尾大不掉，三军不能协调配合，导致战事惨败。
襄城战役中，汪乔年率领的陕西兵解救左良玉的湖广兵，没想到湖广兵解围后不配合作战，这个不义之举导致陕西兵溃逃，结果是汪乔年战死，孙传庭接任。三个方面军两两组合，均遭失败。朱仙镇战役后，杨文岳逃到汝宁疗伤，左良玉逃到襄阳喘气，孙传庭则在陕西闭门休息。三军都己伤痕累累，无力再组织救援开封，只能在躲在远处观望。无怪乎侯恂会说出放弃中原，以江山社稷为重的话，然而崇祯不仅没有采纳他的意见，反而再次将他投入监狱。
孙传庭在陕西经过几个月的休整，小有积蓄，崇祯帝不断催促孙传庭进军，孙传庭于十月份带着新募的士兵出征。官军一路上偃旗息鼓，潜行于山中，偷偷接近民军，打算来个出其不意、攻其不备。在河南郏县，官军潜至民军附近，孙传庭令部将左勷率左军，郑嘉栋率右军，高杰率中军设下埋伏，牛成虎率前军挑战民军，诱敌深入。双方接战不久，牛成虎佯装失败，将民军引入包围圈，四面伏兵突起，民军猝不及防，向东逃窜，官军追杀三十里。孙传庭在力不如人的时候，以智取胜，官军取得了久违有胜利，然而由于此时天降大雨，官军又饿又冷，没能继续扩大战果。
农民军虽初战失利，但毕竟人多势众，在官军打扫战利品之际，民军主力杀了个回马枪，官军抵挡不住，兵败如山倒，孙传庭率残兵败将狂奔回陕西。官军此战原为长途奔袭，试图以战养战，粮草供应不上，士兵们不得不采集没有成熟的青柿充饥，因此河南人将此战称为柿园之役。
激战郏县
孙传庭自柿园之役败归陕西后，到处招兵买马、发展生产、置办武器，经过大半年的努力，陕西官军实力有显著增长。孙传庭还发明了一种战车，上面装载火炮，车厢里存放士兵的衣服和粮食，名叫火车。这种火车共打造了二万辆，组成一个火车营，由总兵的白广恩统领。五月，崇祯命孙传庭兼督河南、四川军务，不久又封他为兵部尚书，改称督师，加督山西、湖广、贵州及江南、北军务，并赐予尚方宝剑。八月，在崇祯的一再催促下，孙传庭在西安关帝庙誓师，统率总兵白广恩、高杰、牛成虎等部十万众东出潼关，同时檄调各路人马夹攻李自成。李自成得知陕西官军出关的消息，亲统大军北上河南迎敌。由于河南境内赤地千里，缺少粮草，李自成采取了诱敌深入的战略，把主力部队部署在郏县以南的地区，把后勤问题留给长途跋涉的官军。由于民军放弃了潼关到郏县的广阔地带，陕西官军一路上“势如破竹”，八月上旬占领洛阳，九月八日攻战汝州，民军督尉四天王李养纯投降。李养纯的投降后向官军泄露秘密，给民军带来很大损失，他报告说：民军的老营在唐县，精锐部队在襄城，地方上任职的文武官员屯聚在宝丰。孙传庭根据这个情报采取了有针对性的行动，首先攻破宝丰，斩伪州牧陈可新等，然后挥师唐县，将安置在那里的民军家属斩杀殆尽。九月十四日，官军和民军主力在郏县进行激战，民军战败逃跑，官军紧追不舍，果毅将军谢君友被俘杀，李自成本人也差点被擒。后来民军逃入襄城，官军也尾随而至。面对危局，一些民军将士产生的投降的念头。这时大雨整整下了七天，城外露舍的官军苦不堪言，由于道路泥泞，官军的粮车难以移动，官军的后勤出现问题。官军希望破郏县获取给养，但是郏县早己坐吃山空，破城后只得到一些骡马，很快就被士兵们分食殆尽。这时李自成派大将刘宗敏率一万名骑兵从小路抄到官军后方，切断官军的粮道，为了麻痹官军，李自成用大牌写下战书，约定日期同官军决战，以此牵拌官军。 [18] 士兵们有雨淋没饭吃，情绪开始浮躁起来，孙传庭无奈之下，只好决定回师迎粮，他命令河南总兵陈永福留守军营，自己统率嫡系陕西官军分路回师打通粮道。陈永福部下士兵看到陕西官军走了，自己却被留下来忍饥挨饿充当替死鬼，都愤愤不平，也都跟在陕西官军后面撤退（前军移，后军乱），陈永福无法控制局面（永福斩之不能止），官军队伍大乱，民军乘机发起进攻，官军全线崩溃。官军逃到南阳才缓过神来，调头迎战民军，双方展开大战。民军战阵共有五重，第一重是饥民，第二重是步兵，第三重是骑兵，第四重是精锐骑兵，第五重是家属。官军攻破了民军前三重战阵，与第四重战阵的精骑相持不下，鏖战中，白广恩部火车营招架不住，率先溃败。火车营的溃败引发连锁反应，骑兵也招架不住逃跑，战场形势瞬间发生巨变，由双方互相厮杀变为一方追杀另一方。民军倾巢而出，穷追不舍，一日一夜追杀四百余里，官军死亡四万余人，损失兵器辎重数十万。此役，大明仅有的“一副家当”损失殆尽，成了待宰的羔羊，民军的战略问题也迎刃而解，扩大战果，乘势夺取关中。郏县战役和松锦大战一样，都是决定明朝命运的战略决战，在这两场战役中，明军并非没有机会，但是由于种种原因，最终归于失败。 [18] 孙传庭失关败亡
崇祯十六年（1643年）五月，朝廷命孙传庭兼督河南、四川军务，随后升为兵部尚书，改称督师，加督山西、湖广、贵州及江南、北军务，兵部侍郎张凤翔“进言孙传庭所有皆天下精兵良将，皇上只有此一付家当，不可轻动”。崇祯帝不从。孙传庭不欲仓促出战，可是在朝廷的催逼下，传庭不得已在八月亲率白广恩、高杰等部10万人出师潼关，同时檄左良玉西上，总兵陈永福、秦翼明分别将河南与四川兵互为犄角。九月，孙传庭在汝州（河南郏县）兵败，李自成一日内追杀四百里地，直撵孟津，明军四万余人战死，损失大量兵器辎重。十月初，李自成攻克潼关，总兵白广恩、陈永福投降李自成。李自成以十万军围攻孙传庭，孙传庭向渭南撤退，十月初三，孙传庭战死，时年51岁。崇祯却认为他诈死潜逃，没有给予赠荫。