孙存周技艺高超，曾自谦自己在父亲的武术造诣上也只能勉强及其二三成。他曾坦言：一生的志向不在仕途、不做商人、不为江湖打手，也不图名声，唯一的心愿就是继承并传承家族的武学。 根据孙存周子女的回忆，他曾讲述过自己小时候随祖父学习拳法的艰苦经历。夏天时，他根本没有时间擦汗，让汗水自然流淌；冬天的衣服几乎总是湿透。早晨练，晚上练，傻乎乎地练，练拳就是要自找苦头吃，不经历大苦，怎能练出好功夫？这段话至今深深印在他们心中。孙存周精通形意拳、八卦拳、太极拳，还掌握了许多短兵器如纯阳剑、八卦剑、太极剑、雪片刀、八卦七星杆等，长兵器如八卦奇门枪、六合大枪、方天大戟等。中年后，他特别注重研究三拳三剑、雪片刀、七星杆等武器，成就斐然。孙存周继承了父亲孙禄堂的武学精髓，他不仅注重技击技巧的提升，还把其与人格完善、精神淬炼、气质改变结合起来。

民国二十二年（1933）春，孙存周受上海警备司令部与公安局的邀请，从金山来到上海，教授军队与警察拳术。随后，全国五运会和第二届国术国考在南京举行，上海的拳术名家纷纷前往参加，宴会中有一位拳术家高谈阔论，声称当时无敌于江湖。开始孙存周并未回应，但这位拳家在众人面前借讨论拳法来暗讽孙存周。孙存周不耐烦，终于站起来说道：听你言辞滔滔，倒像是在评书，不知道能否让我试一试？那位拳家不甘示弱，走上前来。此时，孙存周左手插在裤袋里，右手夹着一支香烟，悠然自得，迎了上去。双方交手不过片刻，孙存周便轻松将对方摔出丈外，潇洒自如，周围的众人都为之震惊。自此，上海的拳术界再无人敢轻视孙存周。郑佐平曾评价孙存周：技击一绝，独步海上，江南无人能敌。 在抗战全面爆发前的几年里，孙存周还培养了一批优秀的弟子，如萧格清的两个儿子萧德全、萧德昌以及董岳山等，尤其是董岳山，颇具天赋。孙存周曾对妻子说：我这一生的技艺，恐怕最终都得交给他。在五运会上，萧德全获得了全国剑术亚军，尽管他跟随孙存周学剑仅一年。民国二十四年（1935）举行的全国六运会盛况空前，孙存周被选为国术评委之一，成为十大国术名家之一。

然而，民国二十六年（1937）七月七日，日军发动卢沟桥事变，全面抗日战争爆发。一个月后，日军攻占上海，孙存周决定北返探望家人。车站里人潮拥挤，一位妇女带着两个孩子因为人多而未能登车，急得直哭。孙存周见状，毫不犹豫地放下行李，抱起一个孩子，命妇女紧随其后，并带着她们成功登车。回过身取行李时，他的行李已被人偷走，积蓄和贵重物品都不翼而飞。幸好车票仍在身上，他总算登上了火车。那位妇女感动得无以为报，孙存周却轻描淡写地说：没关系，这些物品已经换了主人。一路上，他不愿透露自己的身份。直到无锡，妇女带着孩子感谢他之后才离开。途中，列车因日军轰炸停运，孙存周只剩下几枚银子，于是徒步北返。在途中，他遇到昔日的弟子石敬之等人，并参与了抗日游击队。游击队经过几年的斗争，最终由于实力悬殊，被日军击溃。民国三十一年（1942），孙存周护送石敬之前往重庆，途经郑州时遇到了师弟杨紫辰。在南下的路已断后，石敬之经杨紫辰安排前往西安，而孙存周则在民国三十二年（1943）回到北平，得知家人安好，心中稍感安慰。 日本占领北平后，孙存周多次被邀请教授技击，但他因左眼失明、拳术生疏而婉拒。为了避开日本人的纠缠，他最终离开北平，去定兴住在孙振岱家中，甘心过着贫困的生活，隐居乡下教授乡民自卫。孙存周的长子孙保和在抗日战争中英勇作战，屡立战功，但在民国三十三年（1944）洛阳一战中不幸壮烈牺牲。抗战胜利后，孙存周得知儿子牺牲的消息，感慨万千，泪洒遗物，深感家族荣辱不负。

民国三十五年（1946），孙存周到上海探望故人，得知妹妹孙剑云已从重庆回沪，兄妹因误会而分道扬镳。新中国成立后，孙存周隐居在北京西四，远离了武术界。后来，应故人请求，他去教两名学生，祖家的女儿祖雅宜对拳术兴趣浓厚，学得特别快。孙存周还传授了张烈、张亚南兄妹等弟子。对于这些学生，孙存周悉心指导十余年，并常说：技术本无极限，练到极致才算得道；拳法无固定形式，练习时要有方法。他虽然已过花甲，但依然热心传授技艺，直到晚年。张烈曾回忆：孙存周教拳特别注重基本功，强调假想敌练习，同时注重思维训练和想象力的培养。他还给我讲了许多哲理故事，这些话给了我很大的启示。 孙存周的技艺和精神影响深远，尤其是他的人格魅力和坚持原则，令身边的人钦佩不已。尽管年老体衰，孙存周依然以书画修身，享受生活的乐趣。1956年，师弟支燮堂从上海来看望他，鼓励孙存周总结和传承家学。1962年，孙存周去上海拜访故友，住在支燮堂家里，与武术界的许多大师经常交流。1963年8月，孙存周突感胸闷，被儿子孙宝亨送往医院，不幸在途中去世，享年七十岁。孙存周，一代侠士和武学大师，终于在世人面前消失。