En las Olimpiadas de Beijing, Liu cronometró 2:04.18 segundos en la final de 200 metros femeninos mariposa para llevarse el único oro en natación de China, superando en un segundo el entonces mejor récord establecido por Schipper en 2006. Su compañera de equipo, Jiao Liuyang, se llevó la plata con 2:04.72, también superando la marca mundial anterior.