Luo war erstmals 2002 beim Weltcup in Tokio auf internationaler Bühne aktiv, wo sie im Achtelfinale gegen Yang Jeong-im ausschied. Im selben Jahr erreichte sie bei den Asienspielen in Busan das Halbfinale. Nach einer Niederlage gegen Wan Chen Chang gewann sie die Bronzemedaille. 2003 wurde sie in Garmisch-Partenkirchen in der Klasse bis 72 Kilogramm Weltmeisterin. Sie bezwang zunächst Umit Kabsikhova, Sanaz Shahbazi und Aitziber Los Arcos, ehe sie im Finale Myriam Baverel aus Frankreich mit 3:2 besiegte. Ihr gelang kurz darauf in Paris nach einem Finalerfolg gegen Kim Yeon-ji die erfolgreiche Qualifikation für die Olympischen Spiele in Athen. Dort folgten im Mittelgewicht, der Klasse bis 67 Kilogramm, Siege gegen Hwang Kyung-seon, Nina Solheim und Ineabelle Díaz, ehe sie im Finalkampf auf Elisavet Mystakidou aus Griechenland traf, die sie mit 7:6 bezwang.