Etter å ha markert seg hos Kongsvinger i 2006-sesongen og tilbragt et par uker på treningsamling på La Manga sammen med Lillestrøm skrev Gundersen under en fireårskontrakt med Lillestrøm den 10. februar 2007 med en overgangssum på én million kroner. Ifølge Lillestrøms manager, Jan Åge Fjørtoft, ble Gundersen da betegnet som «ung og lovende». Han fikk tre kamper som innbytter, og kun elleve minutters spilletid i sin debutsesong for LSK, en sesong preget av skader. Konkurrerende lagkolleger som Magnus Myklebust, Arild Sundgot, Olivier Occean og Bjørn Helge Riise gjorde veien til fast førstelagspill vanskelig.