抗日战争爆发后，她抱着强烈的愿望，寻求抗日救国的道路，写下了《学步》、《青年应走的途径》等20多篇进步文章，以呼唤青年参加抗日，保家卫国。1938年10月她步行到皖南泾县参加了新四军。1940年9月加入中国共产党。历任澄西（江阴）民运工作队队员，县妇女部长，中共长江工委委员等职。孙晓梅参加革命后，经常出入敌占区，递送情报，联络工作，侦察敌情，护送干部，购买军用物资，每次都出色地完成了任务。
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1943年5月，她护送地下党干部北渡后返回时在龙潭被敌特逮捕。日军设宴妄图诱降她，孙晓梅拍案而起，怒骂日军，将酒席掀翻。敌人恼羞成怒，孙晓梅被押到龙潭老虎山洼，剐掉乳房，惨遭杀害。年仅29岁。
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