Sunny lahir di Los Angeles, California pada tanggal 15 Mei 1989. Dia kemudian pindah ke Kuwait sebagai seorang pengungsi. Akhirnya, keluarga mereka pindah ke Korea Selatan sewaktu Perang Teluk I.
Dia mempunyai dua orang kakak perempuan yaitu Lee Eun Kyu dan Lee Jin Kyu. Dia adalah keponakan dari pendiri SM Entertainment yaitu Lee Soo Man.Pada tahun 1998, Sunny mengikuti audisi di SM Entertainment dan menjadi trainee selama 5 tahun. Setelah 5 tahun, Sunny ditransfer ke Starworld Entertainment dimana ia masuk ke dalam duet bernama "Sugar" yang tidak pernah debut.Salah satu kakaknya pernah menjadi manager dari duo tersebut, tetapi ketika duo tersebut dibubarkan, kakaknya aktif di bagian lain dalam industri musik tersebut.
Pada tahun 2007, Sunny direkomendasikan oleh Iconiq untuk masuk ke SM Entertainment. Setelah 9 bulan Sunny kembali menjadi trainee di SM Entertainment, Sunny menjadi anggota dari Girls' Generation.
Sunny memiliki phobia terhadap kembang api dan suara ribut. Alasannya karena kembang api dan suara ribut mengingatkannya pada waktu Perang Teluk I.
^"Susan Soonkyu Lee (California Birth Index, 1905-1995)". FamilySearch.org. Diarsipkan dari versi asli tanggal December 3, 2021. Diakses tanggal December 3, 2021. Birthplace: Orange, California, United StatesParameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)(perlu berlangganan)
