Tėvai: Juozapas Sadūnas ir ? Sadūnienė – žemdirbiai ūkininkai. Augo gausioje šeimoje su trim broliais ir seserimi, buvo jauniausias. Broliai ir sesuo: Juozas Sadūnas, Silvestras Sadūnas, Kazimieras Sadūnas ir Uršulė Sadūnaitė.

Vaikystėje ir paauglystėje dirbo šeimos ūkyje, ganė gyvulius. Savarankiškai pasiruošęs, eksternu išlaikė gimnazijos baigimo egzaminus. 1924–1930 m. studijavo Lietuvos žemės ūkio akademijoje Dotnuvoje (Kėdainių r.), įgijo mokslinio agronomo išsilavinimą.

Baigęs studijas, J. Sadūnas gyveno Dotnuvoje ir nuo 1930 m. dirbo Lietuvos žemės ūkio akademijoje dėstytoju. Paskirtas apie 1930 m., 1930–1940 m. jis buvo ir Kauno apskrities agronomas.

1941 m. vasarą, sužinojęs apie sovietinių represijų grėsmę, J. Sadūnas su šeima pabėgo iš Dotnuvos ir slapstėsi nuo persekiojimų ir grėsusios tremties Telšiuose, globojamas vyskupo Vincento Borisevičiaus. 1941–1945 m. jis dirbo Telšių kunigų seminarijoje dėstytoju.

1945 m. rudenį, vengdamas vėl iškilusios sovietinių represijų grėsmės, jis persikėlė gyventi į Anykščius ir 1945–1959 m. dirbo Lietuvos žemdirbystės instituto Elmininkų bandymų stotyje agrochemiku, buvo vyresnysis mokslinis bendradarbis, kol išėjo į pensiją.

Elmininkų bandymų stotyje jis pradėjo sudėtingus sėjomaininius tręšimo bandymus, tyrė iš svetur atėjusias agrotechnikos naujoves: kvadratinį-lizdinį bulvių ir kukurūzų auginimą, tręšimą žaliosiomis durpėmis su mažais organinių ir mineralinių trąšų kiekiais. Negavęs teigiamo efekto, šių priemonių šalies žemdirbiams jis nerekomendavo, taip apsaugodamas žemės ūkį nuo žalos.

1959–1963 m., iki gyvenimo pabaigos, J. Sadūnas gyveno Riešėje (Vilniaus r.) pas dukterį Nijolę.

Nepriklausomoje Lietuvoje J. Sadūnas buvo jaunasis šaulys. 1923 m. vasarį kartu su kitais Dotnuvos jaunaisiais šauliais dalyvavo žygyje į Klaipėdos kraštą, buvo vienas iš sukilėlių – Klaipėdos krašto savanorių kariuomenės narių. Paskui jis organizavo atminimo akmens statybą Dotnuvoje, kur jo pavardė buvo įrašyta tarp 75 sukilėlių, įamžintų žalvarinėje paminklinėje lentoje (dingo 1941 m., atnaujinta 1989 m). Už dalyvavimą šiame žygyje jis buvo apdovanotas Klaipėdos išvadavimo medaliu (1923 m.).

Amžininkų prisiminimuose J. Sadūnas išliko kaip kultūringas, doras, gabus, be galo darbštus ir linksmas žmogus, per savo gyvenimą nieko neįžeidęs, santūriai ir atlaidžiai reaguodavęs į kandžias replikas.

Susituokė 1934 m. gegužės 10 d. Svėdasų bažnyčioje (sutuokė kunigas Petras Rauda), žmona Veronika Rimkutė-Sadūnienė (1915–1970) iš Juozapavos viensėdžio prie Svėdasų (Anykščių r.) – agronomė. Vaikai: Jonas Aloyzas Sadūnas (g. 1935 m.) – agronomas, disidentas, ir Nijolė Sadūnaitė (1938–2024) – vienuolė disidentė, laisvės gynėja.

Mirė 1963 m. balandžio 29 d. Vilniuje – buvo mirtinai sužalotas autoavarijoje. Palaidotas Riešės (Vilniaus r.) kapinėse.