Sun Beibei wurde in chinesischen Shandong geboren, trat international aber ausschließlich für Singapur auf. Von 2007 bei 2012 nahm sie sechsmal an Weltmeisterschaften teil. Hier gewann sie mit der Damenmannschaft Singapurs 2008 und 2012 Silber und 2010 Gold. Ebenso wurde sie im Teamwettbewerb 2007 und 2009 bei den Asienmeisterschaften Zweite. Zusammen mit Li Jia Wei gewann sie 2008 bei den ITTF Pro Tour Grand Finals das Doppel.