孫耀威和陳美詩是因戲生情，2008年，電視劇《Click入黃金屋》開拍，孫耀威和陳美詩通過這次合作被傳在一起。
2010年4月，媒體拍到他們在臺北牽手密游的圖片，正式坐實二人的戀情。
王祖藍李亞男大婚，孫耀威和女友陳美詩出現在婚禮上，媒體好奇他們什么時候結婚，孫耀威表示計劃一直都有，但還未確定準確的日期。
2017年5月2日，孫耀威在發布會上承認與陳美詩已在美國注冊結婚，7月29日，兩人在堅尼地道的佑寧堂舉行結婚儀式。
曝光的婚紗照里，孫耀威帥氣，而陳美詩大方美艷，網友紛紛為二人送上真誠的祝福。
孫耀威入行以來傳出的緋聞不多，第一段是和鄭家榆，二人曾合作《懷玉公主》，分手后鄭家榆說自己患了抑郁癥，一時間，孫耀威被推到風口浪尖上。
第二段戀情是和應采兒，媒體多次拍到孫耀威應采兒約會照片，但是公司要求二人隱瞞戀情，分手后，應采兒工作人員指責有人故意制造新聞，矛頭疑指向孫耀威。
孫耀威算是很多人的童年偶像，他的事業起起伏伏，感情也是如此，希望他和陳美詩一直幸福下去。