1919年被薦任黑龍江督軍兼省長,1921年調任吉林督軍兼中東路護路軍總司令。
1922年直奉戰爭中任鎮威軍副司令,戰后出任東三省保安副司令,主持陸軍整理處整編奉軍。
討論1924年4月25日因胃病逝世于吉林官邸,終年52歲。
孫烈臣5歲喪父,家境衰落。少愛武,無力習練。
稍長,租佃土地耕種或打短工,以后販馬為業,人稱“孫馬販子”。
清末,列強侵入中國,盜賊蜂起,孫烈臣為黑山縣新立屯王家看宅護院,后因與主人發生糾紛,轉投黑山縣北無梁殿砬子山賈府充任護院炮手。
1900年,沙俄趁中國爆發義和團運動、八國聯軍攻占北京之際,出兵東北。
盛京將軍增祺被俄軍威迫,倉皇出逃,落腳黑山縣老河深屯孫烈臣表弟趙文清家中。
后由孫烈臣護送增祺到白土廠邊門防御衙門避難。
增祺任孫烈臣為軍督堂戈什(即總督侍從武弁)。
繼升中營幫帶。復受清軍統領朱慶瀾賞識,晉升為綏靖營哨官。
旋任盛京巡防營前路巡防馬隊第四營管帶、步隊第三營管帶。
1909年初,隨奉天前路巡防隊統領張作霖移師鄭家屯(今吉林省雙遼縣),追蒙匪陶克陶胡、牙什、白音。
戰后被罐升為奉天中、前兩路幫統。
1912年中華民國成立,清帝遜位,軍政改組。
9月,奉天中路巡防隊及前路巡防隊合編為陸軍第二十七師(師長張作霖),孫烈臣任該師步兵第五十四旅旅長。
12月,北京政府授孫烈臣陸軍少將軍銜。
1915年7月,全國各省軍政長官易名,張作霖任奉天督軍兼署省長,孫烈臣于10月獲四等寶光嘉禾章。
1917年7月,張勛復辟,陸軍第二十八師師長兼奉天軍務幫辦馮德麟參與其事,黑龍江督軍兼省長許蘭洲向復辟的薄儀致電稱賀,通令省城齊齊哈爾商民懸掛龍旗,改用宣統年號。
復辟失敗,黑龍江陸軍騎兵第四旅旅長英順與步兵第一旅旅長巴英額致電北京政府,宣布與許蘭洲脫離關系,形成對峙局面。
孫烈臣被派往黑龍江省進行“調停”。
8月晉升為陸軍第二十七師師長;同時,張作霖乘勢奪取了馮德麟的兵權,自兼陸軍第二十八師師長。
從此,奉天軍權統一,孫烈臣成為“東北王”張作霖摩下第一員大將。
1918年5月,孫烈臣晉升陸軍中將。
護法運動開始,奉軍一部派赴湖南作戰,孫烈臣任奉天湘東司令,率隊直抵湘鄂。
6月,請辭奉軍湘東司令。不久還師長沙,旋返天津,復翊輔京。
9月,張作霖任東三省巡閱使。同月,皖系政客徐樹錚對張作霖不滿,電辭奉軍副司令,薦孫烈臣代奉軍副司令。