Sun's første store optræden var på
2009 National Games of China, hvor han vandt to bronzemedaljer. Hans internationale debut var to år senere ved 2011 World Wushu Championships, hvor han vandt en guldmedalje i daoshu begivenheden. Han vendte tilbage til National Games of China i 2013 og vandt sølvmedaljen i changquan, daoshu og gunshu kombineret begivenhed. Et år senere optrådte han ved de asiatiske lege i 2014 og vandt guldmedaljen i mændenes daoshu og gunshu kombinerede begivenhed. Han vandt derefter en guldmedalje i changquan ved 2015 World Wushu Championships, efterfulgt af en sejr i den samme begivenhed ved den første Taolu World Cup i 2016. Et år senere ved 2017 National Games of China vandt han endelig en guldmedalje, som han gjorde det i changquan kombineret begivenhed. Sun vendte derefter tilbage til de asiatiske lege i 2018 og vandt guldmedaljen i mænds changquan, som var den første medalje for Kina ved de asiatiske lege i 2018.