长官董建华推行问责制，刘吴惠兰升任为环境运输及工务局常任秘书长（环境及运输）；2004年1月她要求到北京清华大学受训，有传言指出刘太和时任环境运输及工务局长的廖秀冬不咬弦，因而请辞。刘吴惠兰在2004年5月24日起晋升为首长级甲一级政务官，出任房屋及规划地政局常任秘书长（规划及地政）一职 （后改称发展局常任秘书长（规划及地政），策划西九文化区的政策；而在中环旧天星码头清拆问题上被立法会议员点名批评码头在未评级就要求拨款清拆天星码头的做法，是先斩后奏之作。2007年7月1日起，刘吴惠兰调任商务及经济发