Onsdagens seger för de asiatiska mästare från Sydkorea innebär att de hävdar femte plats i Japan före solnedgången.
Kim Bo-kyung, Lee Jong-ho och ett eget mål från Ricardo Nascimento gav Jeonbuk en 3-0 ledning före halvtid.
Percy Tau gjorde mål för Sundowns tidigt i den andra halvan innan Kim Shin-wook huvudet förseglade segern.
Sundowns förlorade till japanska mästare Kashima Antlers 2-0 i sitt andra spel på sin debut på turneringen på söndag.
Afrikanska Champions League vinnare Mamelodi Sundowns i Sydafrika förlorade igen vid Club World Cup går ner 4-1 till Jeonbuk Motors i Osaka.