Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs wurde Sunkel am 2. August 1914 zum Kommandeur der 27. Reserve-Infanterie-Brigade ernannt. Im Verbund der 14. Reserve-Division führte er seine Brigade in das neutrale Belgien und nahm dort zunächst an der Eroberung von Namur teil. Daran schlossen sich Kämpfe in Frankreich um Maubeuge sowie an der Aisne an. Diese zogen sich Ende Oktober 1915 hin. Nach kurzzeitiger Auffrischung lag Sunkels Großverband ab Ende Dezember 1915 im Stellungskrieg vor Verdun. Am 5. Juni 1916 erhielt er das Patent als Generalleutnant und wurde zum Kommandeur der neugebildeten 187. Infanterie-Division ernannt. Mit diesem Großverband lag er zunächst in Stellungskämpfen im Oberelsass und verlegte Ende August 1916 nach der Kriegserklärung Rumäniens auf den dortigen Kriegsschauplatz. Hier war er hauptsächlich in Siebenbürgen eingesetzt. Im Februar 1917 verlegte seine Division wieder an die Westfront, nahm hier an den Stellungskämpfen in Lothringen teil und machte die Schlachten an der Aisne sowie in Flandern mit. Ab Dezember 1917 lag die Division dann wieder im Stellungskrieg. Anfang März 1918 wurde Sunkel für seine Leistungen der Stern zum Roter Adlerorden II. Klasse mit Eichenlaub und Schwertern verliehen. Vom 21. März bis 6. April 1918 nahm er an der Frühjahresoffensive teil. Nach Einstellung der deutschen Angriffsbemühungen kämpfte Sunkel zwischen Arras und Albert. Im Mai 1918 wurde er von seinem Posten abgelöst und erhielt als General der Infanterie seinen Abschied.