14岁,孙维世随母亲到上海参加上海业余剧人协会和东方剧社的进步演出活动,曾在龚秋霞主演的电影《压岁钱》里演出。1936年任天一影片公司演员,在《王先生奇侠传》等影片中扮演角色。1937年在联华影业公司主演《镀金的城》。1937年,随兄长孙泱到武汉八路军办事处,认识了周恩来。周恩来遂认孙维世为义女。1938年,孙维世加入中国共产党,接着随周恩来到了延安,在抗日军政大学、马列主义学院学习。人称“红色公主”。