2011年4月26日,与甄子丹、姜文合作主演历史片《关云长》上映,孙俪饰演的第一女主角绮兰是一个为影片的剧情特别设计的虚构人物,与甄子丹饰演的关云长发生一段复杂而朦胧的暧昧感情;9月29日古装奇幻电影《画壁》上映;11月17日,主演的古装清宫斗争剧《后宫甄嬛传》在地面首轮播出,孙俪在剧中饰演甄嬛一角,讲诉一个不谙世事的单纯少女成长为一个善于谋权的深宫妇人的故事 ,孙俪以齐眉刘海、简单发髻和淡粉系的旗服,让导演郑晓龙认为非常符合原著中甄嬛,该剧于2012年3月26日首轮上星,播出后收视破2,在安徽卫视*均收视率为1.48,东方卫视*均收视率为1.34 ,孙俪凭借甄嬛这一角色获得国剧盛典最佳女主角