Nach dem Rücktritt der Olympiasieger Bereschnaja und Sicharulidse sowie Jamie Salé und David Pelletier war bei der Weltmeisterschaft 2002 der Weg frei für Shen/Zhao. Im japanischen Nagano wurden sie die ersten chinesischen Paarlauf-Weltmeister. Sie verteidigten den Titel ein Jahr später bei der Weltmeisterschaft 2003 in Washington, obwohl sich Shen im Training am Fuß verletzt hatte. Sie bekamen mehrere Höchstnoten für ihre Kür, die sie zu Vanessa Maes Variationen von Puccinis Turandot liefen. Kurz zuvor hatten sie vor heimischer Kulisse in Peking zum zweitenmal die Vier-Kontinente-Meisterschaft für sich entschieden.