Viết tiếp cho đoạn này - Cô đại diện cho Trung Quốc tại Thế vận hội Athens năm 2004, lọt vào top tám ở trận chung kết 5000 m và 10.000 m, và lập kỷ lục quốc gia khi giành huy chương vàng tại Giải vô địch nửa marathon thế giới IAAF năm 2004
. Năm sau, Sun tham gia Giải vô địch thế giới 2005 và giành chiến thắng tại Beijing Marathon lần thứ hai. Hai ngày sau chiến thắng của mình, cô đã giành huy chương bạc tại Thế vận hội Quốc gia Trung Quốc năm 2005, nhưng đã không vượt qua bài kiểm tra ma túy. Một cựu đồng nghiệp huấn luyện đã thú nhận tại tòa án rằng cô đã pha thuốc androsterone vào đồ uống của mình, nhưng cô vẫn bị cấm thi đấu trong hai năm. Cô trở lại thi đấu vào năm 2008 nhưng không thể đạt được phong độ tốt nhất và không đủ điều kiện tham dự Thế vận hội Mùa hè 2008.