Sörensen påbörjade sin hockeykarriär med Malmö Redhawks, innan han inför säsongen 2009/10 började spela i Rögle BK:s juniorverksamhet. &lt;a href="Hockeyallsvenskan%202010/2011"&gt;2010/2011&lt;/a&gt; debuterade Sörensen i Rögles A-lag i Hockeyallsvenskan, men lämnade laget inför den efterföljande säsongen, för att istället spela med Remparts de Québec i den kanadensiska juniorligan QMJHL. Han tillbringade totalt tre säsonger med Québec och gjorde 117 poäng på 98 grundseriematcher (56 mål, 61 assist). Vid NHL-draften 2013 valdes Sörensen som nummer 45 totalt, i andra rundan, av Anaheim Ducks.