Thái Sung gia nhập đội trẻ Đà Nẵng năm 11 tuổi. Với tài năng sẵn có, khi 15 tuổi cầu thủ này được triệu tập lên đội tuyển U16 Việt Nam vào năm 2009. Tuy nhiên, bước tiến lớn đầu tiên của Thái Sung chính là việc tham gia chương trình Giấc mơ sân cỏ.
Cuối cùng, Thái Sung cùng 2 đồng đội Ma Văn Tuấn và Đặng Anh Tuấn được chọn.
Tại giải trẻ mở rộng Bồ Đào Nha vào tháng 4/2010, diễn ra ở Porto, Thái Sung cùng đội trẻ Aspire đã đạt ngôi á quân của giải. Trong trận chung kết, lứa 1994 của Aspire đã để thua U14 Sporing Lisbon với tỷ số 1-2.
Nhờ màn trình diễn ấn tượng, Thái Sung được BTC giải bầu chọn vào danh sách 10 cầu thủ hay nhất. Sau đó, bên phía CLB Sporting Lisbon đã gửi lời mời Thái Sung tới thử việc tại đội trẻ của CLB.
Tại VCK U19 châu Á 2012, Thái Sung được HLV Mai Đức Chung và người hâm mộ đặt niềm tin. Thế nhưng, phần trình diễn của anh không đáp ứng được sự kỳ vọng và ở giải đấu này đội tuyển của U19 Việt Nam bị loại ngay từ vòng bảng.
Sau đó Thái Sung trở về CLB chủ quản SHB.Đà Nẵng để tập luyện nhưng do không phù hợp với lối chơi của đội bóng nên cầu thủ này không được lên đội 1 tham dự V-League 2014.
Trải qua nhiều CLB nhưng không thể hiện được khả năng, Thái Sung đứng trước nguy cơ giải nghệ.
Tuy nhiên may mắn cho anh là HLV Nguyễn Đức Thắng thuyết phục thành công SHB.Đà Nẵng cho phép anh gia nhập CLB Hà Nội tại giải hạng Nhất theo dạng cho mượn vào mùa giải năm ngoái.
Trong màu áo mới, Thái Sung thi đấu ổn định và góp phần giúp đội bóng này thăng hạng V-League 2016. Khi bản hợp đồng cho mượn kết thúc, Thái Sung được BLĐ SHB Đà Nẵng gọi trở lại sân Chi Lăng để thực hiện những kế hoạch mới.
Theo thông tin mà chúng tôi mới nhận được, Thái Sung sẽ góp mặt trong đội hình U21 SHB Đà Nẵng tranh tài tại vòng chung kết U21 Báo Thanh Niên sẽ diễn ra vào cuối tháng này.
Nếu chứng tỏ được khả năng, HLV Lê Huỳnh Đức sẽ trao cơ hội cho anh lên chơi ở đội 1 SHB Đà Nẵng vào mùa bóng 2016.
