A la fin des années 1980, alors qu'il est au collège, Pierre Boucard imagine la radio de ses rêves qu'il baptise Sun. Pierre Boucard bricole alors beaucoup pour pourvoir émettre en radio pirate depuis le grenier familial. Ses copains de collège puis de lycée y sont animateurs. La diffusion est très irrégulière au début (surtout pendant les vacances scolaires) avant de trouver un peu plus de régularité le samedi ou après les cours.

En 1995, la réflexion s'enclenche pour émettre en toute légalité et débouche sur la création de l'association Sun.

En 1996, l'association dépose une demande de fréquence temporaire auprès du CSA. Elle souhaite créer une radio éclectique et accessible à tous.

Le 16 avril 1996, SUN FM débute ses émissions sur Nantes avec une autorisation temporaires de 6 mois. La radio noue rapidement de nombreux contacts avec le monde associatif, sportif et culturel nantais dont elle se fait l'écho. La diffusion est épisodique au gré des autorisations d'émettre.

Le 3 juin 1997, SUN FM qui souhaite obtenir une fréquence définitive, répond à l'appel à candidature du CTR de Rennes.

En novembre 1997, le CSA ne valide pas la demande de fréquence définitive de la radio nantaise. L'équipe est alors reçue par le CSA et se voit autorisée à poursuivre l'exploitation de sa fréquence temporaire pendant trois mois à compter du 14 mars 1998.

Le 20 octobre 1998,  SUN FM répond à un nouvel appel à candidature pour une fréquence définitive.

Le 26 juillet 2000, le CSA valide le dossier de SUN.

Le 27 janvier 2001, l'autorisation définitive paraît au Journal officiel. Toutefois, la station ne dispose que d'une demi-fréquence, elle émet 12 heures par jour en alternance avec Horizon FM. Après 3 années de silence, la radio prend cette nouvelle comme une première victoire et débute ses émissions sur le 93 MHz à Nantes. La radio connaît alors une difficulté inattendue puisque ses 12 heures quotidiennes d'antenne alternent avec 12 heures de silence puisque Horizon FM n'a jamais émis. Une situation incompréhensible pour les auditeurs.

En 2002, SUN FM dépose un nouveau dossier auprès du CSA pour obtenir une fréquence pleine.

En 2004, SUN FM débute ses émissions en continu (24 heures sur 24).

En 2006, SUN, Prun' et Jet FM fondent le GRAM (Groupement des Radios Associatives de la Métropole nantaise). Ce groupement permet à plusieurs radios associatives nantaises de mutualiser leurs moyens pour la diffusion en FM, et plus tard en RNT, sur Nantes. Quelques mois plus tard, SUN participe à la création de la FRAP, Fédération des Radios Associatives en Pays de la Loire, un organisme qui souhaite fédérer les radios associatives de la région dans une démarche de solidarité, d’échange et de développement.

Le 4 juin 2007, SUN, qui se veut un média pionnier, réalise des tests de diffusion en numérique (RNT) sur Nantes (émetteur à Saint-Herblain) via le GRAM avec cinq autres stations locales. Dans le cadre de ce multiplexe de diffusion RNT, SUN et ses associées sont rejointes par des radios nationales portant l'offre numérique à onze stations. Le succès des tests fait que le CSA reconduit régulièrement les autorisations d'émettre sur la RNT à Nantes.

En 2007, SUN est la première radio française à utiliser le PSD filant soit le nom des artistes qui apparaît sur le poste de radio.

Le 1er septembre 2007, SUN FM devient SUN - le Son Unique à Nantes (ce qui lui permet notamment de se distinguer de Fun Radio).

En janvier 2012, l'expérimentation nantaise de diffusion RNT s'étend à Saint-Nazaire (émetteur à Guérande). SUN est de l'aventure tandis que la Loire-Atlantique s'affiche comme département pilote pour la RNT.

En novembre 2014, SUN lance MySun, une application développée en interne qui permet de modifier la programmation musicale de la station en dédicaçant l'un des 200 000 titres de la playlist depuis son ordinateur ou son smartphone.

Le 18 mars 2015, SUN postule à un appel à candidatures du CSA sur Cholet. En octobre 2015, son dossier sera validé.

Le 26 janvier 2017, SUN adopte un nouveau logo pour marquer une nouvelle page de son histoire qui s'inscrit désormais en dehors du pays nantais et même du département de la Loire-Atlantique. En effet, si la radio émet à Cholet, elle entend bien y développer des programmes spécifiques en décrochage grâce à un studio et une équipe sur place.

Le 24 janvier 2018, le CSA retient SUN pour une diffusion numérique locale sur Nantes, Saint-Nazaire et La Roche-sur-Yon. Toutefois, la radio associative n'a pas eu d'avis positif pour son projet Sun Junior.

Le 2 juillet 2019, SUN débute ses émissions en DAB+ à Nantes, Saint-Nazaire et La Roche-sur-Yon.

Fin septembre 2020, SUN lance SUN Junior, un média digital pour les jeunes avec des contenus préparés par des jeunes. La radio vise les 5 à 11 ans.

En décembre 2021, la webradio SUN Junior est diffusée sur Nantes en DAB+ jusqu'au 3 janvier 2021.

En septembre 2022, SUN fait de son site web et de son application une plateforme de distribution audio où, en plus des productions et webradios de la station, les auditeurs peuvent retrouver gratuiteent les productions d'acteurs indépendants de la région.

Le 7 novembre 2022, SUN ouvre sa fréquence en DAB+ à Angers.

En décembre 2022, la webradio SUN Junior est diffusée sur Nantes en DAB+ jusqu'au 1er janvier 2023.