孙桂元是中国国家京剧院一级导演、京剧演员，长期致力于京剧艺术的创作、传承与国际推广。他作为核心成员参与2016年国家京剧院赴澳大利亚文化交流活动，主导《杨门女将》的演出筹备并开展京剧校园普及。在剧目创作中，他执导的现代京剧《西安事变》（2015年）获文华大奖，并成功将粤剧经典《帝女花》改编为京剧（2021年）。其作品涵盖《丝路长歌》《帝女花》等数十部获奖剧目，同时承担“一带一路”国际合作高峰论坛文艺晚会导演工作。

2016年11月，孙桂元率队赴澳大利亚墨尔本，主导《杨门女将》演出筹备并出席媒体活动。期间深入两所贵族学校进行京剧示范教学，11月11日演出后与当地艺术专家展开学术对话。2024年5月，他作为导演参与于魁智工作室对南京京剧团的指导工作，系统提升剧团艺术水准，并指导武旦剧目《红桃山》。

现代京剧《西安事变》2015年，孙桂元担任现代京剧《西安事变》京剧导演，突破传统程式动作限制，通过人物深度刻画和锣鼓编配展现角色心理，该剧于2016年获第十一届中国艺术节文华大奖。

京剧《帝女花》2021年，他将粤剧经典改编为京剧，保留原剧精髓的同时创新音乐融合与表演形式，该剧成为国家京剧院首部粤剧改编作品。

孙桂元主张“在传统根基上创新”，认为跨界创作需遵循京剧规律。其执导的《白蛇传》（2018年）既保留传统神韵，又强化人物刻画与舞台表现。担任“一带一路”文艺晚会导演时，他以京剧为载体展现多元文化交融。2021年7月，他在刘秀荣追思会上发言缅怀前辈艺德。

执导作品包括《成吉思汗》《大明城墙》等20余部，涵盖新编历史剧、现代戏等多个领域。其中《目连僧救母》获中国戏剧节优秀剧目奖，《丝路长歌》入选国家舞台艺术精品工程。