Hoàn thành câu sau
1500 mét tự do, cũng như một ứng cử viên trong 200 mét tự do. Trong sự kiện đầu tiên của mình, 400 mét tự do, anh đã giành huy chương vàng với thời gian 3:40.14, phá vỡ kỷ lục Olympic trước đó được Ian Thorpe giữ và trở thành vận động viên bơi lội nam đầu tiên của Trung Quốc giành huy chương vàng tại Thế vận hội. Thời gian của anh ấy cũng là nhanh thứ ba trong lịch sử, cách kỷ lục thế giới 0,07 giây và thiết lập kỷ lục châu Á mới. Sau một ngày hồi phục, Sun đã thi đấu trong cuộc thi tự do 200 mét. Anh đã giành huy chương bạc trong trận chung kết, hòa với Park Tae-hwan với thời gian 1:44.93, kỷ lục quốc gia mới. Ngày hôm sau, Sun bơi chân neo trong đợt tiếp sức tự do 4 × 200 mét để giúp đội Trung Quốc giành huy chương đồng, huy chương Olympic đầu tiên của Trung Quốc trong sự kiện tiếp sức nam.