剑小项决赛以15:10击败国家队队友沈巍巍，成为该赛事的冠军得主。两个月后的悉尼站世界杯中，张莉与骆晓娟等人在女子团体重剑小项中先后淘汰悉尼奥运金牌得主瑞士队及德国队等晋身决赛，并以9分的距离战胜乌克兰，夺得她们为2003年的第一个团体锦标。翌年8月的雅典奥运，她取得剑击项目的个人与团体小项的参赛资格，但她却在团体小项中被法国淘汰出局，排名第六。而在个人小项中，她在八强赛又以8:9不敌匈牙利对手而无缘奖牌。同年的匈牙利与古巴分站世界杯中，她们先后得一金一银。2005年2月，张莉在捷克站世界杯中以15:1