建安二十四年（219年），孙桓参与由吕蒙指挥的袭击荆州行动，在这场战役中，孙桓随军队在华容道击败关羽，大获全胜，擒获了关羽的余众将近五千人以及大量的牛马及军备
　二十五岁时，担任安东中郎将，并与陆逊一起抵御刘备。刘备大军势力很是强盛，满山遍野，孙桓持刀殊死奋战，与陆逊合力同心，刘备战败而走。
孙桓截断上夔门的险要道路，刘备翻山越险，才得以自身逃脱。他惭愧又忿恨地叹息道：“我过去刚到京城，孙桓还是一个小孩，然而今天竟把我逼到如此地步！”孙桓因功被授予建武将军，封为丹徒侯。