Voltooi die volgende sin: Sun het vir China by die Olimpiese Somerspele in 2008 deelgeneem. In 2010 het hy die 1500 meter vryslag by die Asiatiese Spele gewen en 'n nuwe Asiatiese rekord opgestel. Op die Wêreldkampioenskappe in 2011 het hy die wêreldrekord in die 1500 meter vryslag gebreek, wat voorheen in 2001 deur Grant Hackett gehou is, en die wêreldrekord vir die langste tyd in swem. Sun het goue medaljes gewen in die 400 en
1500 meter vryslag by die Olimpiese Somerspele 2012. By die Wêreldkampioenskappe in 2013 het hy die tweede swemmer, na Hackett, geword wat goue medaljes in al drie langafstand-vryryryryrygeleenthede (400, 800 en 1500 meter) in 'n enkele Wêreldkampioenskap gewen het.