Son père, un ingénieur, et sa mère, une femme au foyer, ont émigré aux États-Unis à la fin des années 1970 pour poursuivre leurs études supérieures et y trouver de meilleures opportunités professionnelles. Sarah Sun est née et a grandi dans le quartier de Chinatown à Los Angeles, où elle a été élevée selon les traditions chinoises tout en apprenant l'anglais à l'école.
À l'âge de 5 ans, Sarah s'intéresse déjà au monde du cinéma et demande à ses parents d'être inscrite dans des cours de théâtre local. Pendant son adolescence, elle participe à des pièces de théâtre scolaires et des émissions de télévision locales. En 1985, à l'âge de 16 ans, Sarah obtient son premier rôle dans une série télévisée américaine, *Un monde à part* (*A Different World*). Cela marque le début d'une longue carrière à Hollywood.
Au cours des années suivantes, Sarah Sun se fait connaître pour ses rôles dans des films tels que *Le Secret de la jungle perdue* (1987), *La Famille Tontonsflochens* (1989) et *L'Enfant prodigue* (1990). En 1992, elle obtient le rôle principal dans la série télévisée *Sarah Sun, détective*, qui connaît un grand succès critique et commercial.
Au milieu des années 1990, Sarah Sun se tourne vers la réalisation de films et productions télévisées, en commençant par des épisodes de *Sarah Sun, détective*. Elle signe ensuite son premier long métrage à la réalisation, *Un monde secret* (1997), qui rencontre un succès important auprès du public et des critiques. Depuis lors, Sarah Sun est devenue l'une des réalisatrices les plus influentes d'Hollywood et a produit plusieurs films remarqués tels que *La Légende de Mulan* (1998), *La Loi de la jungle* (2000) et *Le secret de la jungle perdue 2* (2006).
En plus de sa carrière dans le monde du cinéma, Sarah Sun est également engagée dans divers projets humanitaires. Elle a notamment créé une fondation qui soutient des organisations à but non lucratif en Chine et aux États-Unis qui travaillent pour la protection des droits de l'enfant et la préservation du patrimoine culturel chinois.
Aujourd'hui, Sarah Sun est reconnue comme une icône du cinéma américain et a été récompensée à de nombreuses reprises pour ses réalisations dans le monde de l'art et de la culture. Elle continue d'investir son temps et son énergie dans des projets qui font avancer les femmes dans le monde du cinéma et de la télévision.