因屡试不中，放弃科举，学习英文和各种西学，并决心从事著译。早年在南菁书院执教，得到
缪荃孙指教，目录学根底颇深。光绪三十三年（1907）入上海商务印书馆编译所，得到张元济赏识。委任其筹建图书室。次年，商务印书馆购得绍兴徐氏、太仓顾氏、长洲蒋氏之书，设图书馆于其编译所，即世称“涵芬楼”，出任涵芬楼负责人。1919年主持影印《四部丛刊》，先后出版了《四部丛刊初编》、《四部丛刊续编》、《四部丛刊三编》。著有《永乐大典考》4卷、《事略》2卷，《江南阅书记》、《四部丛刊书录》、《中英文字比较论》、《中国雕版源流考》等。
幼得庭训，擅作骈体文，后就读于
江阴南菁书院。曾随师
缪荃孙学习版本目录学。清光绪二十——年(1895年)中秀才。但他认为“科举已成弩末，神州多故，非开径自行．决不足以问世。”光绪二十八年春，在苏州从美国牧师赖昂女士学英文。经与国文反复比较揣摩，懂得中与外有异文而无异理，他将学习心得写成《中英文字比较论》l卷。 光绪三十三年进上海商务印书馆编译所，任高级编辑，编辑中小学教科书。宣统元年(1909年)，在国文部主编《童话》丛书。同年三月，他参照《泰西五十轶 事》等西欧童话传说，编写《无猫国》、《大拇指》等儿童读物。这一年，他还写了长达2万余字的《图书馆》一文，倡导图书馆应“注重平民教育，进行图书普及工作，以启迪民智，唤起民众”，连载于商务印书馆出版的《教育杂志》上，是一篇较早而系统地研究公共图书馆的文章。首先提出了“保旧而启新”的办馆宗旨。他指出：“欲保古籍之散亡，与集新学之进境，则莫如设地方图书馆”。论述了图书馆的功能、中国的公共图书馆的设置、建立图书馆网。首次介绍了欧美通行的杜威“十进分类法”，并制定出了一部适合中国国情的新书编目分类法。《图书馆》一书是近代图书馆学的开山之作，对“事方草创，前乏师承”的中国图书馆事业，无疑起了理论奠基的作用。后来他陆续主编童话达102种，其中由他自己编写的有77种，从而使儿童文学成为独立的图书类目。他的作品富有生活情趣，语言优美，图文并茂，深受当时少年儿童的喜爱。著名作家茅盾、张天翼、赵景深、陈伯吹等，都曾身受感染。茅盾称他为 “中国童话的开山祖师”。家有“小绿天庵”藏书楼，藏书多来自于明代安国和卢址的旧藏，且宋、明刊本颇多，并编撰有《小绿天孙氏鉴藏善本书目》，著录图书482种。后来尽为潘氏兄弟所得。
先后主编出版《少年杂志》、《少年丛书》。《少年丛书》以浅近的文言，逐本介绍中外名人的传略和轶事。这些读物“记事简明，议论正大，阅之足以增长见识，坚定志气”，深受读者欢迎，有些名人传记一版再版。19l3年他写的《欧美小说丛谈》，也是较早的一部简明欧美文学史。他所译卡本脱的《欧洲游记》开阔了读者的视野；
另一本《谦本图旅行记》被教育界采用为地理教科书。他编写的《梦游：未来世界》抒发了对祖国前途的憧憬。 孙毓修笃好版本目录学，著有《永乐大典考》4卷、《事略》2卷，翻译美国汉学家卡特所著《中国雕版源流考》等。民国4年起，在商务印书馆涵芬楼从事善本古籍的搜集和鉴定。民国8年主持影印《四部丛刊》，先后出版了《四部丛刊初编》、《四部丛刊续编》、《四部丛刊三编》。为了搜集善本，3年中往来于南京江南图书馆及常熟铁琴铜剑楼不下10余次。撰成《江南阅书记》1卷，详叙本末，以资考证。他还是个藏书家，收藏珍本数万卷。他将收集所及，撰成《重印四部丛刊书录》。 1922年1月22日逝世，终年51岁。