Un mes després, Sun va competir als Jocs Nacionals de la Xina de 2013.
- No. Amb l'objectiu de convertir-se en el primer home en guanyar set medalles d'or en un sol campionat, va afegir a la seva gamma els 100 metres d'estil lliure, un esdeveniment típicament reservat per als velocistes. Amb els jocs tenint el mateix horari que els Jocs Olímpics, va competir primer en els 400 metres d'estil lliure, guanyant en 3:43.68<unk> més d'un segon per davant de Hao Yun. L'endemà, Sun va guanyar el releu d'estile lliure de 4 × 100 metres, nadant la cama d'ancora en 48,14 segons. Va seguir aquestes actuacions l'endemà amb un nou rècord asiàtic en els 200 metres d'estil lliure amb un temps de 1:44.47, aproximadament mig segon més ràpid que el seu temps a Londres. El dia següent, va guanyar el bronze en els 100 metres d'estil lliure, acabant amb un temps de 48.94 segons, la seva primera vegada que va acabar per sota de 49 segons.