《孙子兵法》在孙武晋见吴王阖闾时就已经成形，随后又增加了他在吴国的战争经验，从而更加完备了。从现存的汉、唐、宋古籍对《孙子兵法》的证引来看，就有好几种不同的抄本。银雀山出土的汉简《孙子兵法》是我们所能看到的最古的抄本了，其中《形篇》就有文字不尽相同的甲乙两个写本。
在西汉中期以前，《孙子兵法》13篇是独立而完整的。《史记》在孙武列传中这样写道，吴王阖闾对孙武说：“子之十三篇，吾尽观之矣。”汉简《孙子兵法·见吴王》中，两次提到“十三扁（篇）”，可见《史记》的记载并非虚妄之谈。
可是，西汉末年刘向《七录》则称《孙子兵法》三卷。不说“十三篇”而说“三卷”，可能是由于从简策变为帛书的缘故。而晚于《史记》100多年的《汉书·艺文志·兵权谋》却记载为《孙子兵法》82篇，图9卷。为什么会出现这种篇帙剧增的情况呢？
清朝学者毕以珣在《孙子叙录》中正确地指出了这一篇帙骤增的原因。他悦：82篇中，除了孙武见阖闾以前所作的13篇外，其余69篇都是孙武的佚文。这69篇佚文，大部分已失传了。但是毕以珣还是从古籍中辑录到一些佚文。都收在《孙子叙录》中。他指出，这些佚文“其一为《问答》若干篇，既见阖闾所作，即诸传记所引遗文是也。一为《八阵图》，郑玄注《周礼》引之是也。一为《兵法杂占》。《太平御览》所引是也。外又有《牝牡八变阵图》、《战斗六甲兵法》，俱见《隋经籍志》。又有《三十二垒经》见《唐艺文志》”。他的判断和证明是正确的。汉简《孙子兵法》下编中的《吴问》、《四变》、《黄帝伐赤帝》、《地形二》，都是13篇以外的佚文或者后人的注释。
恢复13篇原型的工作，是由军事家曹操完成的。他把13篇以外的69篇另编为《续孙子兵法》二卷。在《隋书·经籍志》和《新唐书·艺文志》中都有著录，大概在唐以后才失传。
不料曹操恢复13篇本来面目的工作，到了唐代却引起了诗人社牧的误会。他居然认为：孙子的书原来有十几万字，被曹操“削其繁剩，笔其精切”，提炼出只剩6000多字的13篇。对于杜牧的这一误会，历史学家大部予以批驳。例如，毕以珣指出：“孙子十三篇者，出于手定，《史记》两称之，而杜牧以为魏武笔削所成，误矣。”但更有甚者的是，宋朝梅尧臣、陈振孙、叶适等人，竟公开否认《孙子兵法》是孙武所著。
另外，由于《孙膑兵法》自隋朝以后失传，在清代以来的中外学者中便出现了各种各样的猜测。有说孙武与孙膑是一个人的，有说《孙子兵法》与《孙膑兵法》是一本书的，有说历史上根本就不存在孙武其人的，《孙子兵法》就是孙膑所作的，甚至竟有人说《孙子兵法》的作者就是曹操等等。终于由于《孙子兵法》与《孙膑兵法》的同时出土和1978年7月，青海大通县上孙家寨西汉木简《孙子兵法》的出土，使这些笼罩在《孙子兵法》一书上的迷雾烟消云散了。
目前，仍有少数人以《孙子兵法》中所言的作战方式、战争规模以及某些军事制度方面的内容为依据，认定其书只能成书于战国中期或后期，而不可能出现在春秋末年。这是不符合历史事实的。我们认为《孙子兵法》一书成于春秋末期，其主要根据是：
目前，仍有少数人以《孙子兵法》中所言的作战方式、战争规模以及某些军事制度方面的内容为依据，认定其书只能成书于战国中期或后期，而不可能出现在春秋末年。这是不符合历史事实的。我们认为《孙子兵法》一书成于春秋末期，其主要根据是：有130多个国家，在战争频繁、相互兼并的过程中，出现了齐、晋、秦、楚、宋（其实宋并不强大）五个强国，它们相互争雄，蹂躏弱小，压迫近邻，在孙武以前的约200年时间，大小战争共发生了三四百次，有政治斗争（主要表现争霸、尊周等问题上），有经济斗争（主要反映在通商关系，以及以经济手段吸取他国财富上），有外交斗争（主要表现在联合、反联合，或保护对方，争取自己的势力范围上），有军事斗争（战场上的兵戎相见，产生了多种多样的作战艺术），《孙子兵法》正是总结这些斗争实践的产物。
第二，《孙子兵法》所阐述的具体原则，是孙武总结他以前历史上所出现的有关战争的历史事件得出的结论，例如，《孙子兵法》的首篇——《计篇》提出“庙算”在战争中的作用问题：“夫未战而庙算胜者，得算多也；未战而庙算不胜者，得算少也。多算胜，少算不胜，而况于无算乎！吾以此观之，胜负见矣。”所谓“庙算”就是现代战前的最高军事会议（日本称“御前会议”）的决策，对敌我有关战争诸因素作细致的分析、判断（多算），有胜利的把握，才进行战争。“庙算”是属于战略决策性的，只是确定带关键性的几个重要问题。可以说，这完全是根据战前的政治、军事经验、外交、地理等等诸因素的综合分析的结果所下的定论。下面的事例，则足以说明这点。
公元前632年，发生了晋楚城濮（在今山东鄄城西南）之战（见《左传》），这是春秋时期规模颇大的一次战争，也是晋文公取得霸权地位、为晋国以后长期称霸奠定基础的一次战争。战前，晋国君臣十分细致地对双方的有利和不利诸因素进行了分析和判断。《左传》僖公二十七年对这次战争经过记述得十分生动：“冬，楚子及诸侯围宋。宋公孙固如（到）晋告急。先轸（后任晋中军元帅）曰：‘报施（晋文公流亡时，曾受到宋国的恩惠）救患，取威定霸，于是乎在矣（在此一举）！’狐偃（晋将）曰：‘楚始得曹，而新昏（婚）于卫，若代曹、卫，楚必救之，则齐，宋免矣。’（这是‘围魏救赵’的最早战例）”先轸的中心思想，是想趁此机会，发动战争，以奠定霸权。狐偃的策略，认为楚国刚统治曹国，又和卫国有亲戚关系，如果直接进攻曹、卫，则齐、宋可免遭楚国的侵略。晋文公采纳了这一策略。
第二年春天，晋国就出兵进攻曹、卫，部取得胜利，但楚国的大将子玉仍继续围攻宋国。宋又派门尹般到晋军告急。晋文公说：“宋人告急，舍之则绝，告楚不许，我欲战矣。齐秦未可，若之何？”晋文公的意思是，如果不设法解救宋国危急，两国就会断交。但楚国不答应和解，则须诉之战争。考虑当时楚军强大，尚须争取齐，秦两国的援助。如果两国下出兵，怎么办？先轸说：“使宋舍我而赂齐、秦，藉之告楚。我执（捉住）曹君，而分曹、卫之田以赐宋人。楚爱曹、卫，必不许也。喜赂怒顽（齐、秦喜得贿赂又恨楚之顽固），能无故乎？”先轸的策略，确实高明，不仅把齐、秦争取过来，而且又激怒了楚军，非战不可，这样，就达到了“取威定霸”的目的。晋文公完全按先轸的意见去作，形成了战前非常有利的战略态势，终于取得了城濮之战的空前胜利。
急，舍之则绝，告楚不许，我欲战矣。齐秦未可，若之何？“晋文公的意思是，如果不设法解救宋国危急，两国就会断交。但楚国不答应和解，则须诉之战争。考虑当时楚军强大，尚须争取齐，秦两国的援助。如果两国下出兵，怎么办？先轸说：使宋舍我而赂齐、秦，藉之告楚。我执（捉住）曹君，而分曹、卫之田以赐宋人。楚爱曹、卫，必不许也。喜赂怒顽（齐、秦喜得贿赂又恨楚之顽固），能无故乎？”先轸的策略，确实高明，不仅把齐、秦争取过来，而且又激怒了楚军，非战不可，这样，就达到了取威定霸的目的。晋文公完全按先轸的意见去作，形成了战前非常有利的战略态势，终于取得了城濮之战的空前胜利。
我们说《孙子兵法》成书于春秋未年，但并不否认它在流传过程中窜人后人对某些字词的修改或补充。例如，竹书的《用间篇》中，有“燕之兴也，苏秦在齐”一语，而苏秦远在孙武之后，显然这是后人臆增的文字。