Ihren ersten großen internationalen Erfolg feierte sie 2015 mit einem Sieg bei den Asienmeisterschaften in Kuwait, als sie im Finale die Südkoreanerin Kim Min-jung besiegte. Drei Monate nach den Asienmeisterschaften siegte Yu Song im Finale der Weltmeisterschaften in Astana gegen die Japanerin Megumi Tachimoto. Bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro unterlag sie im Halbfinale der Französin Émilie Andéol, im Kampf um die Bronzemedaille gewann Yu Song gegen Kim Min-jung. Auf die Südkoreanerin traf Yu Song auch im Viertelfinale der Weltmeisterschaften 2017 in Budapest und wieder gewann die Chinesin. Im Halbfinale bezwang sie Irina Kindzerska aus Aserbaidschan und im Finale gegen die Japanerin Sarah Asahina gewann sie ihre zweite Goldmedaille nach 2015.