1945年，当选为中国共产党第七次全国代表大会代表。

1955年，被授予少将军衔。荣获一级八一勋章、一级独立自由勋章、一级解放勋章。

孙超群是12名同时被授予三枚一级勋章的少将之一。

土地革命战争时期

1926年，冬，孙超群到国民革命军第九混成旅当兵，参加了北伐战争。

1929年，8月，在闽西投奔中国工农红军，任红四军第三纵队第七支队第十九大队第一班战士。

1930年，春，调闽西红军学校第一分校任通讯员、通讯班班长。8月，调任红二十六军军部通信排排长，同月加入中国共产党。

1931年，春，被编入临时护卫连，护送左权等到红四军，任班长兼党支部组织委员。任务完成后留江西军区永丰独立营工作。

1931年，春，任永丰独立营第二连副连长、连指导员。同年任红一方面军独立第五师第十四团政治委员，兼任中共永丰县委书记。

1932年，春至7月任江西军区独立第五师第二团政治委员。7月至10月任红二十二军独立第四师师长、师党务委员会委员。10月至次年春任红一方面军红二十二军第六十四师师长、党委委员。

1933年，春后任瑞金中央军事政治学校军事团第三营营长。同年夏任红一方面军瑞金教导团团长。1933年8月至次年2月任红一方面军中央警卫师代理师长。

1934年，2月至11月任红八军团第二十三师师长。率部参加中央革命根据地历次反“围剿”斗争和中央红军长征。

1935年，9月，任红四方面军总部通讯营营长。12月，调红三军团司令部任作战科参谋。同年冬任红四方面军党校教员、教务主任。

1936年，7月，红四方面军党校改为中共中央西北局党校，仍任教务主任。同年冬到陕北保安。

1937年，年初，入红军大学第二期学习。同年夏任陕北红军独立第二师副师长。

抗日战争时期

1937年，8月任八路军第一二O师工兵营副营长。同年冬任八路军第一二O师警备第六团副团长。

1938年，年初至12月任八路军第一二O师警备第六团团长。

1940年11月至1942年10月任八路军第一二O师暨晋西北军区决死第四纵队（山西新军一部）副司令员。

1941年，任第四纵队军政委员会成员。

1942年，任八路军第一二O师暨晋绥军区独立第一旅兼第四军分区代司令员。1942年10月至1944年1月任晋绥军区第六军分区副司令员。

1944年1月至1945年8月，任晋绥军区第六军分区司令员。

1945年，4月至6月作为晋绥代表团成员出席中共七大。

解放战争时期

1945年8月至1946年5月、1946年11月至1948年6月任晋绥军区第六军分区司令员。

1945年9月至1946年11月，任中共雁门区委委员。

1946年，5月至11月，任雁门军区副司令员。

1948年7月至1949年2月，任西北野战军第四纵队副司令员。

1949年，2月至9月，任中国人民解放军第一野战军第四军副军长。

新中国成立后

1949年10月至1950年11月，任解放军第七军副军长、党委常委。。

1949年12月至1950年5月，任西北军区独立第三军副军长。

1950年6月至1951年1月，任甘肃军区天水军分区司令员、党委副书记。

1950年11月至1952年夏，任第一高级步兵学校副校长、党委常委。

1950年12月，进军事学院速成系学习。

1952年7月后，担任防空高射炮兵学校校长。

1954年3月至1957年5月，任华北军区防空军司令员、党委第二书记。

1958年至1960年7月，入高等军事学院基本系一班学习。

1960年8月至1967年6月，任中国人民解放军工程兵副司令员。

1960年12月至1963年5月，任工程兵党委常委。

1961年2月至1963年1月，兼任工程兵学院院长。

1961年12月至1964年7月，任工程兵学院党委书记。