Liu startet 2011-sesongen med seier i to løp, i Genève og Lugano, deretter to seire i IAAF Race Walking Challenge. Hun var en av medaljefavorittene ved VM i friidrett 2011, og endte der på 2.-plass bak Kaniskina, som vant sitt tredje VM på rad. Hun vant Trofeo Ugo Frigerio i februar 2012, og 30. mars 2012 vant hun et IAAF Race Walking Challenge-løp, med ny asiarekord på 20 km med tiden 1:25,46. Wang Yan hadde den tidligere rekorden, satt i 2001. Liu var en av favorittene til å vinne World Race Walking Cup 2012, men fikk en mindre skade på en av de siste treningene, og måtte derfor stå over. Ved sommer-OL 2012 i London kom hun på 4.-plass, og hun avsluttet 2012-sesongen med å sette ny asiarekord på 5 km, da hun vant de kinesiske universitetslekene, med tiden 20:34,76.