在东北三省的时候，孙烈臣作为东三省陆军整理处的总参谋长开始全面整训军队。并在东三省创办了军校，用来集中培养均是骨干。他还筹建空军，建立了东三省第一座兵工厂。正是因为孙烈臣的这些举动，让在第一次直奉战争中弱于直系的奉系，力量逐渐增强，最终胜过了直系。在俄国武装在东北“兴风作浪”之时，孙烈臣带领军队将其驱逐出境，守护了东北的和平。

直至孙烈臣疾病缠身，他想的都是自己的身子会贻误戎机而向张作霖请辞。最终在乡静养的时候没能战胜病魔，于1924年4月25日病逝。终年52岁。一生无子女。所以并没有什么孙烈臣的儿子。