Группа «SunStroke Project» была основана в 2008 году в городе Тирасполе (Приднестровье). В состав группы входили скрипач Антон Рагоза и саксофонист Сергей Степанов, которые познакомились во время службы в армии. Название группы появилось благодаря курьёзной ситуации: когда Антон и Сергей служили в армии (где были зачислены в оркестр) и вышли на работу в поле, Антон получил солнечный удар[2]. В итоге ребята решили назвать свою группу «SunStroke Project»[3][4].
С 2008 по 2009 год вокалистом группы был Павел Парфений[5], а в 2009 году группа впервые выступила в Национальном отборе «Евровидения-2009», где коллектив занял третье место с композицией «No Crime». После ухода из группы Паши Парфения был объявлен кастинг, благодаря которому в группе появился новый вокалист Сергей Яловицкий[3].
В 2013 году группа впервые исполнила песню на румынском языке, а клип «Ce Bine Imi Pare» был снят за 6 часов. Данную композицию ребята исполнили вместе с Alex Calancea Band. В будущем «SunStroke Project» планирует исполнить ещё нескольких песен на румынском языке[6].В этом же году песня «Walking in the rain» заняла 1 место в чарте Radio Record и стал гимном команды КВН «Парапапарам» МГИМО Москва. В этом же году был снят клип на песню «Amor», которая выпущена на английском и испанском языках[7].
В 2015 году Sunstroke Project принимали участие в национальном отборочном туре конкурса «Евровидения-2015» с песней «Day After Day», но в финале заняли 3 место. В августе 2015 года Sunstroke project открыли свой музыкальный лэйбл Ragoza Music и выпустили на нём новую песню «Not Giving It Up»[8][9].
В феврале 2017 года выиграли национальный отбор «Евровидения-2017», что позволило им представить Молдову в Киеве с песней «Hey, Mamma!»[10], а в марте уже был показан клип на песню[11]. В финале конкурса заняли 3-е место, что стало лучшим результатом Молдовы на тот момент[12]. По возвращении коллектива в Молдавию Президентом страны были вручены высшие государственные награды Молдовы участникам группы: Сергею Яловицкому, Антону Рагозе, Сергею Степанову — Орден Почёта, а их продюсеру Дмитрию Сергееву — медаль «За гражданские заслуги»[13][14][15][16]. 17 мая песня «Hey, Mamma!» была на 33 месте в рейтинге самых скачиваемых треков из iTunes[17].
После конкурса Евровидение 2010 Сергей Степанов, благодаря экстравагантной внешности и движениям на сцене, известен в сети Интернет под псевдонимом Epic Sax Guy. На YouTube выложена масса роликов, с зацикленным воспроизведением саксофонного проигрыша и видеорядом с танцующим Сергеем, пародиями или ремиксами[32].
В 2012 году Оля Тира и Sunstroke Project с песней «Superman» были обвинены в плагиате песни «Mr. Originality» румынского исполнителя Simplu. В итоге ребята не прошли даже в первый этап национального отборочного конкурса Евровидение 2012[33].
В 2018 году о группе снял сюжет известный английский комик Джек Уайтхолл, увидеть его поездку в Кишинёв к любимой группе можно во втором сезоне в третьей серии «Джек Уайтхолл: Путешествия с Моим Отцом»[34].