决胜局10:18落后的情况下，逆转战胜江嘉良，并因此一战成名。1988年汉城奥运会，乒乓球成为奥运会正式项目。刘南奎与队友金琦泽一同杀入决赛，最终战胜队友夺冠，成为奥运会历史上第一位乒乓球男子单打冠军。此外，刘南奎还联同安宰亨获得男子双打的铜牌。1990年北京亚运会，刘南奎协助韩国队蝉联了乒乓球男子团体冠军。进入1990年代，刘南奎状态逐渐下滑，风头被师弟金泽洙盖过，但仍在双打项目上保持着一定的竞争力。1992年巴塞罗那奥运会，刘南奎与金泽洙搭档，获得男子双打铜牌。1996年亚特兰大奥运会，刘南奎与李哲