北周静帝时，杨坚执掌朝政，召孙思邈任国子博士，孙思邈无意仕途功名，认为做高官太过世故，不能随意，坚决不接受，一心致力于医学。
隋开皇元年（581年），见国事多端，孙思邈隐居太白山中。他一方面下功夫钻研医学著作，一方面亲自采集草药，研究药物学。认真研读《黄帝内经》、《伤寒杂病论》、《神农本草经》等古代医书，同时广泛收集民间流传的药方，热心为人治病，积累了许多宝贵的临床经验。他从理论到实践，再由实践经验中提炼出新的医药学研究成果，以毕生精力撰成了医学著作《千金要方》和《千金翼方》。
据《新唐书》记载，生于隋开皇元年（公元581年）的孙思邈自幼聪慧好学，记忆力特强，7岁便日诵千言，且精通诸子百家。因自幼体弱多病，家里为给他治病，搞得倾家荡产。孙思邈自幼就懂得了“人命至重，有贵千金”的道理。于是，他一生致力于医学临床研究，对内、外、妇、儿、五官、针灸各科都很精通，有二十四项成果开创了我国医药学史上的先河。
更重要的是孙思邈医德高尚，他对病人一视同仁，“皆如至尊”，“华夷愚智，普同一等”，并用毕生精力实现自己的医德思想，是我国医德思想的创始人，被西方称之为“医学论之父”。孙思邈一生淡泊名利，多次推却做官召请。隋文帝授其官，孙思邈“称疾不起”；唐太宗欲授予爵位；唐高宗欲拜谏议大夫，他“固辞不受”，一心致力于医学。由此，隋唐少了一个官员，但中国历史上却多了一位杰出的医学大师。
古代一些笔记小说记载的孙思邈轶闻也颇有趣。唐李冗《独异志》、唐刘肃《大唐新语》均有记载，“发使嵩阳召思邈，内殿飞章，其夕天雨大降。”书上说，武则天当政时，遭遇大旱，武则天从洛阳挑选了数千名有德行的僧人进天宫寺颂《人王经》求雨。其中有两个头发眉毛都白了的老僧人告诉主持的大和尚，他俩是水龙。这样求雨不行，必须有有德行的以“章疏闻天，因而滂沱”。武则天便派人召来在嵩山学道的孙思邈，孙思邈飞快地给天帝写了一则奏折，傍晚就下起了大雨。
除有通神求雨的超凡本领，孙思邈还会相术。《独异志》谓，孙思邈曾为唐高宗任中书侍郎的孙处约的五个儿子看过相，对他们的前途都作了预测，并得到了验证。更神奇的是，孙思邈为年幼的卢齐卿看相称其会做太子詹事，50年后会转到地方做官，自己的孙子会成为其下属。果然，卢齐卿先做了正三品的太子詹事，后当了徐州刺史，而自己的孙子孙溥刚好是徐州管辖下的萧县县长。不过，孙思邈对此“只图一乐，权当消遣”，并奉劝当事人不要把它当回事。当然，关于孙思邈懂“求雨”、“相术”的记载近乎神话，真实性历来令人怀疑，也的确当不得真。
但孙思邈发明了“美容产品”，懂得“美容术”却是千真万确的。孙思邈在《备急千金方》和《千金翼方》中提到了“澡豆”的制作方法：“令人面手白净澡豆方：白藓皮、白僵蚕、白附子、白芷、芍劳、白术、青木香、甘松香、白檀香……鸡子白七枚、面三升，右贰拾味先以猪胰和面暴令干，然后合诸药捣筛为散，又和白豆屑二升。用洗手面，十日内色白如雪，二十日如凝脂。”我们从中可以看出，孙思邈发明的“美容产品”比先秦时代的矿石粉末涂面美容发展了一大步。