孫海平也在陳雁浩身上進行過自己理念的試驗，1997年備戰八運會前，他和梁仕強帶隊到莫斯科集訓。期間孫海平找了個借口，私下跟領導提出單獨帶陳雁浩回國訓練。回到上海兩個月，他將新方法運用到陳雁浩身上，隨後在亞洲田徑錦標賽上，陳雁浩跑出了13秒39的好成績——而在這之前，陳雁浩的成績始終都在13秒50左右。
盡管如此，陳雁浩還是更傾向於梁仕強的訓練方式，2000年底，孫海平率隊備戰九運會，陳雁浩突然向田徑隊領導提出離開孫海平的申請，幾天後，陳雁浩的申請報告被批準。隨後，孫海平手下的隊伍被一分為二：談春華（400米欄全國冠軍）、曹靖（110米欄全國亞軍）和劉翔留了下來，陳雁浩、張峰（110米欄全國第三）由梁仕強指導。
那段時間，孫海平一直不明白弟子和他“決裂”的真正原因，但他還是隱約聽到了一些說法，而其中之一，便是陳雁浩後來承認的事件導火索——九運會前，孫海平申請由陳雁浩作自己的助理教練，並且獲得了批準。但鑒於陳雁浩當時還要參賽，忙得不可開交的孫海平將老隊友盛越銘找來臨時幫忙。這一舉動讓陳雁浩產生了誤會，他覺得師父沒有履行承諾。
分隊之後，兩邊的關係一下子變得微妙起來，不過孫海平也得到了一個徹底貫徹自己訓練理念的機會。他打算利用手下的這幾名弟子證明自己的訓練方式才是先進而符合時代發展的，而他最重的籌碼，就是17歲的劉翔。
孫海平第一次見到劉翔是在1998年4月，當時隊裏十幾個小孩子在一起訓練，孫海平一眼就看中了15歲的劉翔，一樣高的欄架，別的孩子都是跳著過去，隻有劉翔敢跑，這種不一樣的潛質成就了師徒二人之後十幾年的緣分。
1999年3月，在孫海平的全力爭取下，已經轉入普陀區重點中學、上海市田徑傳統學校宜川中學的劉翔回到少體校練習跨欄，並進入一線隊伍。同年，劉翔進入了國家隊，在孫海平的指導下，競技水準大幅提升。
孫海平對小劉翔的訓練格外地用心，每堂訓練課都上得一絲不苟。每天早晨7點半鍾和午休後，他都會親自敲門叫劉翔起床，除此之外，他偶爾還會給小劉翔搞點“特殊化”。在備戰九運會期間，其他隊員房間裏的電視全都被撤走了。但出於多種考慮，在與劉翔的父親劉學根商量後，孫海平還是特意留下了小劉翔房間裏的那台12寸小彩電。
進入國家隊後，劉翔開始在國內外南征北戰，2000年10月，在智利聖地亞哥舉行的世界青年錦標賽男子110米欄比賽中，跑出13秒87獲得第四名。同年11月，在法國裏昂室內賽上，又獲得第三。
真正讓孫海平和劉翔完成對梁仕強和陳雁浩超越的是在2001年。5月，劉翔在全國田徑錦標賽暨係列大獎賽上以13秒32的成績獲得第一，隨後在日本大阪東亞運動會上以13秒42再奪一冠。8月28日劉翔在世界大學生運動會上以13秒33的成績獲得冠軍，這是中國在大運會上的首枚田徑金牌，也是劉翔本人所拿到的第一個世界冠軍。
這一年，劉翔先聲奪人一路高歌猛進，他將在年底迎來自己同陳雁浩最後，也最重要的決戰——第九屆全國運動會。陳雁浩是七運會和八運會的雙料冠軍，隻有在這項被國內體育界最為看重的賽事上打敗他，才能證明自己。
備戰九運會的最後幾個月，孫海平帶著談春華、曹靖和劉翔整天光著膀子在訓練場上苦練，而陳雁浩也在跑道上飛奔。兩個組都在有意避開同時、同場地訓練，緊張氛圍無處不在。那段日子，每周四下午，其他弟子都休息了，孫海平還要單獨給劉翔加練，而且使用的新方法也越來越多，這是他訓練理念的實踐。區別於梁仕強的“三從一大”——即從難、從嚴、從實際出發加大運動量的訓練方式，孫海平提出了“高效益的全麵訓練”這一理念，即拋棄以往在運動量上的專注，在大幅減少訓練量的同時大幅增強運動強度，劉翔的訓練大多是一天一練，看似輕鬆，其實每次訓練完了，他都累得氣喘籲籲。量少而強度大有很多好處，既可以使受訓者在每次訓練中，都處在一種極度興奮的狀態，同時由於時間短，恢複快不說，受傷的概率也大為減小。此外，孫海平還大幅提高了訓練的全麵性，融合了歐美眾多優秀選手的訓練特點，劉翔的每一項基礎訓練不再是純粹的舉杠鈴、練短跑，而是把這些要素綜合在一起，其中有不少方法都是孫海平獨創的。