Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Nel 2017, Sun ha gareggiato ai Campionati del Mondo. Nel 200 metri stile libero
, Sun ha vinto l'oro con un tempo di 1:44.39, stabilendo un nuovo record nazionale asiatico e cinese. Nel 400 metri stile libero, ha vinto l'oro con un tempo di 3:41.38, finendo 2,47 secondi davanti al secondo posto Mack Horton e vincendo il suo terzo titolo mondiale di 400 metri stile libero consecutivo. Sun finì quinto nei 800 metri stile libero, non riuscendo a difendere il suo titolo. Si ritirò dai 1500 metri stile libero.