孙膑有两哥哥，但两个哥哥史上无记载。孙膑曾祖父是孙武，孙膑父亲是孙操。孙操以打铁为业，能铸造宝刀，时称“神铁手”。一年齐国与宋国打仗，孙膑一家被兵马冲散，两位哥哥不知去向，父母也相继去世。这样孙膑成了孤儿，一位好心的冷姓近邻收养了他。