Kirjoita jatko tähän kappaleeseen - 2016 kesäolympialaisissa Sun voitti kultamitalin 200 metrin vapaasti ja hopeamitalin 400 metrin vapaasti. Voittamalla 200 metrin vapaasti, hänestä tuli ensimmäinen uimari historiassa, joka voitti olympiakultaa 200, 400 ja 1500 metrin vapaasti. Vuoden 2017 maailmanmestaruuskilpailussa hän voitti ensimmäisen maailmanmestaruutensa 200 metrin vapaasti.
Se on uusi Aasian ennätys. Vuonna 2018 Sun voitti kultamitalin kaikissa freestyle-tapahtumissa (200, 400, 800 ja 1500 metriä) Aasian peleissä sekä hopeamitalin kahdessa risteilytapahtumassa. Vuonna 2019 hän puolusti menestyksekkäästi titteleitään 200 ja 400 metrin vapaan tyylin kilpailuissa maailmanmestaruuskisoissa. Hän voitti neljännen peräkkäisen mestaruutensa 400 metrin vapaasti, ensimmäinen ja ainoa uimari, joka teki niin. Vuodesta 2021 lähtien Sun Yangin 1500 metrin maailmanennätys on edelleen ainoa miesten yksilöllinen vapaata pitkää kurssia koskeva maailmanennätys, joka saavutettiin käyttämättä huipputeknologisia uimapukuja, jotka kiistanalaisesti hallitsivat uimavoittoja ja ennätyksiä kaudella 2008-09.