В Красной Армии с октября 1925г.

На фронте с первых дней войны.

25 мая 1936г. был награжден орденом «Знак Почета».

Вероятно, участвовал в гражданской войне в Испании. Указом Президиума ВС СССР от 14 ноября 1938г. старший лейтенант Сысоев был награжден орденом Красного Знамени.

В 1941г. заместитель эскадрильи 4 дальнебомбардировочного авиаполка.

Полк базировался в Забайкалье. Имел на вооружении самолеты ДБ-3.

05 июля с аэродрома Укурей вылетел на фронт.

07 августа 1941г. прибыл на фронтовой аэродром. С 08 августа приступил к боевой работе в составе 42 дальнебомбардировочной авиадивизии.

Указом Президиума ВС СССР от 04 октября 1941г. майор Сысоев был награжден орденом Красного Знамени.

Прошел переучивание на самолет Пе-2.

26 мая 1942г. экипаж (вероятно, 94 бомбардировочного авиаполка): майор Сысоев Филипп Ефремович, штурман майор Ницай Василий Никитович, стрелок-радист сержант Кучка Николай Тимофеевич- бомбардировал аэродром противника Белгород.

29 мая экипаж, выполняя разведывательный полет, обнаружил и атаковал танковую колонну противника.

В 1944г. Филипп Ефремович служил в составе 247 бомбардировочной авиадивизии Забайкальского фронта.

В 1945г. командовал 49 бомбардировочным авиаполком.

Руководил переучиванием личного состава с самолетов СБ на Пе-2.

Полк участвовал в Советско-японской войне на Забайкальском фронте.

Филипп Ефремович совершил 1 боевой вылет.

Приказом от 27 августа 1945г. был награжден орденом Александра Невского.

Награжден медалями «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

За долголетнюю и безупречную службу в 1944г. награжден орденом Красной Звезды, в 1945г.- орденом Красного Знамени.

Подполковник Сысоев вышел в отставку 11 августа 1953г.