Ljúka eftirfarandi setningu: Á Ólympíuleikunum 2016 vann Sun í 200 metra frjálsum riðli með tíma 1:44.65 og endaði 0.55 sekúndum á undan undankeppni Chad le Clos. Þetta var fyrsta stóra titill Sun í þessum mótum og hann varð fyrsti kínverski íþróttamaðurinn til að vinna gullverðlaun í þessum mótum. Hann vann silfurverðlaun í 400 metra frjálsum stíli með tíma 3:41.68 og endaði 0.13 sekúndur á eftir Mack Horton frá Ástralíu. Sun endađi í 16. sæti í undankeppninni.
1500 metra frjáls, klukkinn er 15:01.97. Með gullverðlaunum sínum í 200 metra frjálsum riðli og 400 og 1500 metra frjálsum riðli frá Ólympíuleikunum 2012 varð Sun fyrsti sundmaðurinn í sögunni til að vinna gullverðlaun á Ólympíuleikunum í 200, 400 og 1500 metra frjálsum riðli.