Napisz kontynuację do tego akapitu - Na Letnich Igrzyskach Olimpijskich w 2016 roku, Sun zdobyła złoty medal w biegu swobodnym na 200 metrów i srebrny medal w biegu swobodnym na 400 metrów. Wygrywając wyścig na 200 metrów, stał się pierwszym pływakiem w historii, który zdobył złoty medal olimpijski w biegach na 200, 400 i 1500 metrów. Na Mistrzostwach Świata w 2017 roku zdobył swój pierwszy tytuł mistrzowski w biegu swobodnym na 200 metrów, ustanawiając nowy rekord azjatycki. W 2018 roku Sun zdobyła złoty medal w każdym wydarzeniu freestyle (200, 400, 800 i 1500 metrów) na Igrzyskach Azjatyckich.
, a także srebrne medale w dwóch zawodach sztafet. W 2019 roku z powodzeniem obronił swoje tytuły w biegach swobodnego stylu na 200 i 400 metrów na Mistrzostwach Świata. Zdobył swój czwarty z rzędu tytuł w biegu na 400 metrów swobodnym stylu, jako pierwszy i jedyny pływak. Od 2021 roku rekord świata na 1500 metrów Sun Yang pozostaje jedynym rekordem świata w długim biegu freestyle dla mężczyzn osiągniętym bez użycia najnowocześniejszych strojów kąpielowych, które kontrowersyjnie zdominowały zwycięstwa i rekordy pływania w sezonie 2008-09.