建安二十四年（219年），孙奂的三哥都护征虏将军孙皎去世 ，孙奂接替孙皎统领其部众，并以扬武中郎将的身份兼任江夏太守。孙奂任职一年，遵循孙皎生前的行迹，礼待刘靖、李允、吴硕、张梁、闾举等人，对他们的优长之处都一并利用。孙奂不善于言谈而善于处事，因此军中将士和百姓都称赞他。 

黄武五年（226年）七月，孙权得知魏文帝曹丕去世，于八月兴兵讨伐江夏郡 ，围攻石阳城 ，孙奂以当地主人的身份，派自己的部将鲜于丹率领五千人先截断淮河水道，自己统率吴硕、张梁等五千人马作为大军的前锋，迫使高城投降，得到三位投降将领。大军撤返后，孙权下诏让孙奂的部队在前面停下，车驾经过孙奂的军队时，见孙奂军容齐整，孙权感叹地说：“当初我担心他迟钝，现在看他带兵，诸将领中很少有人赶得上他的，我没有什么担忧的了。”随即任命孙奂为扬威将军，封爵沙羡侯。任命吴硕、张梁为副将，赐爵关内侯。 

孙奂喜欢读书人，命令亲兵子弟都读书学习，其中有数十人在朝中为官。嘉禾三年（234年），孙奂去世，时年四十岁。孙奂死后，其子孙承继承他的爵位，以昭武中郎将的身份接替孙奂统领兵众，兼任郡守。