Sundström arbetade från år 2000 till 2003 som internationell sekreterare för S-kvinnor och senare på Riksdagens internationella kansli. Mellan åren 2003 och 2006 var Sundström verksam som politisk sekreterare vid Socialdemokratiska riksdagsgruppens kansli. Efter valförlusten 2006 började Sundström arbeta på Olof Palmes internationella center.