周恩來的這位養女就是孫維世。孫維世與其兄孫泱，是朱德摯友孫炳文烈士的兒女。
1922年孫炳文與朱德由老家四川赴馬克思的故鄉德國留學，尋求革命真理，同年11月經周恩來介紹加入中國共產黨。1925年孫炳文回國后在黃埔軍校任教官，曾參加北伐的籌備工作。1926年任國民革命軍總政治部秘書長。1927年因揭露蔣介石的反革命陰謀，于4月16日被捕，堅貞不屈，20日壯烈犧牲于上海龍華。
父親犧牲時，孫維世才6歲。母親任銳當時在上海從事黨的地下工作，只能將年長的哥哥孫泱帶在身邊做個幫手，無暇顧及年幼的女兒。
1937年，位于武漢的八路軍辦事處來了一男一女兩個半大孩子，吵著要進辦事處，問他們有什么事，說要報名到革命圣地延安參加抗日。衛兵看他們年紀太小，又無熟人介紹，當然拒絕。后來男孩子因事走了，可女孩硬是不走，站在門外哭泣。衛兵愈是勸，她哭得愈厲害。
這時外出辦事的周恩來正好歸來，便走過去詢問，摸著小姑娘的頭說：“才16歲呀，你還是個娃娃嘛，你回去問一問你爸爸同不同意你去？”這一問，女孩哭得更厲害了：“我沒有爸爸了，爸爸被國民黨槍斃了！”周恩來急忙問道：“你爸爸是誰呀？”“孫炳文。”周恩來大吃一驚，一把抱住她：“你是小維世吧？”“我是你爸爸的好朋友周恩來，是你的‘周爸爸’呀！”女孩失聲痛哭——她就是倔強的孫維世。
正如后來許多第一代黨和國家的領導人跟孫維世開玩笑時說的那樣，她5歲就參加了革命——孫炳文1925年回國以后先到廣州，周恩來南下和他秘密接頭，為防特務跟蹤，孫炳文抱著未滿5歲的孫維世，讓她的臉朝著自己的身后，叮囑她看有沒有可疑的人跟著。周、孫二人坐下來談話，就讓孫維世站在外面以玩耍為掩護放哨。孫維世從小活潑可愛，嘴也甜，見了長輩就叫，周恩來夫婦叫她女兒，她也就甜甜地叫周恩來夫婦為“周爸爸”、“小超媽媽”。
周恩來夫婦認為應該減輕任銳的負擔，不能讓她拖著兩個孩子在白色恐怖下開展工作了，這樣下去不但對不起孫炳文烈士，也對不起任銳，更重要的是孩子得不到應有的教育。周恩來一向關心烈士遺孤，更何況他還是孫炳文的入黨介紹人呢。地下交通員找到任銳，將孫維世接到周恩來夫婦身邊。由于鄧穎超病后不能生育，孫維世從此成了周恩來夫婦的掌上明珠。
朱德周恩來摯友之女、延安的“大小姐”
抗戰爆發后，根據組織上的安排，任銳帶著兒子孫泱來到延安。在周恩來夫婦的關愛下，孫維世一下子有了兩個家，她讀書很用功，有不懂的地方常常是鄧穎超晚上坐在油燈下教她。
1938年，年僅17歲的孫維世入了黨。當她將這個消息告訴周恩來夫婦時，周恩來高興地用手摸著她的頭說：哎呀，這才幾年，我們的維世真的就長大了。
由于孫維世與周恩來夫婦的關系，她也經常到毛澤東家里去。毛澤東和江青當時也很喜歡她。1938年為紀念“一?二八”抗戰，江青和孫維世參加了話劇《血祭上?！返难莩?，江青在劇中扮演姨太太，孫維世扮演小姐——后來有人據此稱江青為“姨太太”，稱孫維世為“大小姐”。
1939年，周恩來準備赴蘇聯治病，與鄧穎超談起此事時，兩位長輩想到了烈士遺孤孫維世，但要帶她出國還需毛澤東批準。孫維世知道后立刻飛身上馬，直奔毛澤東的窯洞。得到毛的批準后，周恩來夫婦便帶上已經長大了的孫維世，向赤都莫斯科飛去。
周恩來在蘇聯治病的同時，也在為這位“女兒”的未來考慮。蘇聯是一個酷愛藝術的國家，只要一有時間，周恩來夫婦就會讓蘇聯朋友帶著孫維世去看歌劇。當時許多烈士的子女都在莫斯科學習，有的學軍事，有的學工業，卻很少有人學藝術。周恩來夫婦看到孫維世喜歡歌劇，就鼓勵她認真地學習這門藝術。