Liu Xiang begann seine sportliche Laufbahn zunächst als Hochspringer, doch auf internationaler Ebene konnte er infolge zu geringer Sprungkraft nicht mithalten und wechselte zum Hürdensprint. Erste internationale Erfahrungen sammelte er im Jahr 2000, als er bei den Juniorenweltmeisterschaften in Santiago de Chile in 13,87 s den vierten Platz belegte. Im Jahr darauf siegte er bei den Ostasienspielen in Osaka mit neuem Spielerekord von 13,42 s und qualifizierte sich damit für die Weltmeisterschaften im kanadischen Edmonton, bei denen er mit 13,51 s im Halbfinale ausschied. Daraufhin nahm er an der Sommer-Universiade in Peking teil und siegte dort in 13,33 s. 2002 stellte er ber der Athletissima in Lausanne mit 13,12 s einen neuen Juniorenweltrekord auf, der gleichzeitig auch einen neuen Asienrekord bedeutete. Damit verbesserte er die Bestmarke des US-Amerikaners Renaldo Nehemiah, die beinahe 25 Jahre Bestand hatte. Anschließend siegte er bei den Asienmeisterschaften in Colombo in 13,56 s und konnte seinen Lauf beim IAAF World Cup in Madrid nicht beenden. Zudem nahm er anschließend erstmals an den Asienspielen in Busan teil und siegte dort mit neuem Spielerekord von 13,27 s.