尉迟运出任秦州总管。
宣帝荒废事务，迷于佚乐，一天更甚一天，而且胡乱杀人，朝廷典章废弛混乱，没有法纪。
宇文孝伯又连续恳切劝谏，都不被接受。
从此更被疏远排斥。
后来稽胡反叛，命令宇文孝伯为行军总管，跟随越王宇文盛讨平稽胡。
军队回来后，宣帝打算杀掉宇文孝伯，就借口齐王之事，责备他说：“你知道齐王谋反，为什么不揭发？”宇文孝伯回答道：“微臣知道齐王忠于国家，被那群小人陷害，横加罪名，微臣认为说了必定无用，所以不说。
况且先帝嘱托微臣，只命令我辅导陛下，如今劝谏而不听从，实在辜负了先帝的嘱托。
把这个当做罪名，我甘心服罪。”宣帝十分惭愧，低头不语。
于是命令把他推出去，赏赐他在家中自尽。
当时三十六岁。
隋文帝登基后，认为宇文孝伯、王轨都是由于忠心耿耿而被治罪，下令将他们重新安葬，恢复他们的官职爵位。
又曾经对高赹说道：“宇文孝伯实在是周国的良臣，如果当时此人在朝中，我们这些人就什么也干不成了。”儿子宇文歆承袭爵位。
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