台积电当初制程技术突破，后来三星制程技术突破，和Mate60Pro制程技术突破，都离不开梁孟松。
真正让梁孟松一战成名的是2003年台积电与IBM在130nm的“铜制程”一战。这一战，梁孟松带领台积电抢先一年研发出130nm铜制程技术，稳坐世界第一宝座，成功确立台积电在半导体业界的行业老大地位。曾是台积电最大投单客户的图像芯片公司NVIDIA执行长兼总裁黄仁勋说：“130nm改造了台积电”。
2011年梁孟松加入三星后，帮助三星提前掌握Fin FET技术（鳍式场效电晶体）。这个技术的发明人是胡正明教授，也就是梁孟松的老师。
2017年，梁孟松和三星协议到期，这时候中芯国际向这位“大牛”抛出了橄榄枝，最后梁孟松同意了，没有再与三星续签，直接加盟中芯，成为了中芯的CEO官兼执行董事，梁孟松的到来也被媒体称为“中国半导体产业进入梁孟松时代”。梁孟松的加盟，效果也非常明显，2017年10月到2019年上半年。一年半左右，中芯国际也正式从28nm时代，直接进入了14nm时代。更厉害的是梁孟松在300天不到的时间就把14nm芯片从3%的良率提高到了95%。为此，中芯国际的高层们，将梁孟松的年薪从之前的34万美元，涨薪到153万美元，并且额外赠送一套2250万的豪宅。但据美团王兴爆料，梁孟松并没拿这150万，每年的工资全捐给了某个教育基金，用于帮助大陆培养芯片人才。梁孟松曾说：我来到大陆，本来就不是为了高官厚禄，只是单纯地想为大陆的高端集成电路，尽一份心力。也正是有了梁孟松的存在，中芯国际才能在近几年频繁的人事调整中仍然底气十足。但其实，在2020年时，梁孟松也曾在中芯国际提出过离职，起因是中芯董事会突然通知他说：“你的老上司蒋尚义要来当副董事长了，以后你就向他汇报工作！”那时，梁孟松果断递交了辞呈，写道：自己短期目标已经完成，想休息一段时间。好在，中芯董事会最后选择信任梁孟松，撤回了对蒋尚义的offer。