Razem z Røthe, Klæbo i Emilem Iversenem zdobył kolejne złoto w sztafecie. Blisko podium był na dystansie 50 km techniką dowolną, gdzie w walce o medal lepszy o 0,1 sekundy okazał się Røthe.
W 2021 zakończył karierę.
Doping 20 lipca 2016 Międzynarodowa Federacja Narciarska ogłosiła, że ze względu na pozytywny wynik testu dopingowego Sundby’ego podczas dwóch kontroli po zawodach w Davos i Toblach zostały anulowane jego wyniki w dwóch biegach. W związku z tym stracił on również zdobyte punkty, za miejsca w tych biegach, przez co w klasyfikacji generalnej Pucharu Świata spadł z 1. miejsca na 6. Ponadto stracił zwycięstwo w klasyfikacji generalnej Tour de Ski 2015.
Życie prywatne Jego żoną jest Marieke Heggeland. Para ma razem trzech synów: Markusa, Maxa i Magnusa.
Pracuje jako ekspert i komentator zawodów biegowych dla norweskiej telewizji NRK.