Liu spielt seit 2013 in der chinesischen Nationalmannschaft und wurde 2014 in Italien Vizeweltmeisterin. 2015 wurde sie Asienmeisterin und siegte beim World Cup in Japan. Ein Jahr später gewann sie bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro die Goldmedaille. 2018 gewann Liu mit der Nationalmannschaft bei der Nations League und bei der Weltmeisterschaft in Japan jeweils Bronze und siegte bei den Asienspielen in Jakarta. 2019 gewann sie erneut Bronze bei der Nations League und erneut den World Cup in Japan.