孙裴谷早年师从杨柳芬、林亦华学艺习画。光绪三十三年（1907）到汕头同文书院就学。民国元年至七年（1912—1918）赴东南亚，任新加波端蒙学校美术教席，并创立了星州美术学院，自任院长。孙先生兢兢业业，诲人不倦，为当地的教育事业做出了卓越的贡献，在东南亚一带声名远播。

民国七年（1918） 孙裴谷毅然放弃了在新加波优厚的待遇，回国任揭阳一中美术教员，在以后长达十多年的时间里，他先后任揭阳一中、揭阳女中、潮阳六都中学、汕头一中、汕头女中等学校的美术教员。为增长见识，1930年他游学于上海等地，结识了王震、谢公展、潘天寿、诸闻韵等名家，从中得到裨益，技法大进。潘天寿还书赠其字：“画需在读中见厚，艳中求古，学问中见格”，这段经历，对他影响极大。

民国二十年（1931）他在汕头中山路开设了谷园画室，并与黄史庭、李君可、高振之等人创办艺涛画社，出版了《岭东名画集》。后又执教于潮州师专、揭阳真理中学和惠来中学，在教学之余，他夜以继日的作画，技艺精进，先后在厦门、梅州以及潮汕各地举办个人画展，深受行家的好评。

孙裴谷的画既受海派和岭南派的影响，又能结合自家的心得，尤以人物画见长，在潮汕画坛独树一帜。他对诗、书、金石都有独到的研究。诗画相衬，更增强了其作品的艺术感染力。

1937年抗日战争爆发，日寇大举侵略中国，许多爱国志士纷纷通过各种形式宣传抗日救国，孙裴谷先生也和许多热血志士一样积极奔走，他通过漫画这一有力的宣传武器控诉日本军国主义的罪行，号召全国人民保家卫国，抗日救亡。他先后出版了《抗日宣传画册》二集，内容主要是日寇残杀我中华同胞的系列画。并在画集的序言中写下了这样的话：“敌寇肆虐，以我无辜人民为练枪靶子，杀人作乐，所作所为，惨无人道，天人共怒！”其中有一幅《三光图》描绘了日寇所到之处抢光、烧光、杀光及对妇女奸淫掳掠的残暴罪行，配有日寇残杀老人、妇女、儿童的场面。并配上这样的文字说明：“老人何罪，婴儿何罪，罹此毒手，遭此虐杀……”这一系列漫画，起到了唤醒民众，同仇敌忾，同赴国难的宣传效果。

民国三十二年（1943），潮汕地区遭遇百年一遇的天旱，百姓颗粒无收，饿殍遍野，民不聊生。可是当局不闻不问，权贵们依旧歌舞升平。面对此情此景，孙先生义愤填膺，慷慨激昂，一气呵成地作了《群丐图》、《抢食图》、《自嘲图》系列图画公开展出，表达自己对当局的不满。

民国三十三（1944）年11月，日寇攻陷揭阳。孙先生移居小西村，继续开展抗日宣传活动，后因积劳成疾医治无效，溘然长逝，享年53岁。

孙裴谷先生一生情系教育事业，是著名的美术教育家，他一生桃李满天下，门徒遍及大江南北，且都德艺双馨。其妻李琼华，妹孙育兰都是他的学生，又是名噪一时的知名女画家，著名的画家丘及、王兰若、刘昌潮、孙文斌等皆出自他门下。