Il 27 agosto2004 ha eguagliato il record del mondo dei 110 metri ostacoli, detenuto dal britannicoColin Jackson con 12"91. Il primato è stato poi migliorato da Xiang l'11 luglio2006 aLosanna con il tempo 12"88.[2] Tale record è rimasto imbattuto fino al 12 giugno2008, quando il cubanoDayron Robles si impossessò del primato del mondo con 12"87; ora il record appartiene adAries Merritt con il tempo di 12"80 ottenuto aBruxelles il 7 settembre 2012.
La prima affermazione importante della carriera agonistica di Liu Xiang fu la vittoria nei 110 hs alleUniversiadi diPechino nel2001. L'anno dopo si impose come miglior atletaasiatico della specialità: vinse i campionati asiatici e stabilì il nuovo record continentale, nonché record mondiale giovanile, di 13"12 alGrand PrixIAAF diLosanna.
Nel2004 Liu Xiang migliorò il piazzamento ai mondiali al coperto, conquistando la medaglia d'argento ancora una volta dietro ad Allen Johnson. Con un oro olimpico e sette titoli mondiali all'attivo, Johnson era da quasi un decennio il grande protagonista degli ostacoli alti, e uno dei favoriti per la vittoria alleOlimpiadi di Atene. A sorpresa, lo statunitense finì eliminato al secondo turno di qualificazione per essere inciampato in una barriera e non aver concluso la prova. Nella finale olimpica, il 27 agosto, fu Liu Xiang ad imporsi fermando il cronometro a 12"91, eguagliando così ilrecord mondiale stabilito daColin Jackson nel1993.[3] Era la prima volta che un atleta non nero scendeva sotto il limite dei 13" nei 110 hs. Il distacco sugli avversari fu ragguardevole: 27 centesimi sul secondo, lo statunitenseTerrence Trammell (13"18), e 29 centesimi sul terzo, ilcubano e campione olimpico uscenteAnier García (13"20).
L'11 luglio2006, in occasione delmeeting di Losanna, ha vinto i 110 hs con il tempo di 12"88, migliorando di 3 centesimi il precedente record mondiale che detenevaex aequo con Colin Jackson. Anche il secondo classificato della gara, lostatunitenseDominique Arnold, è sceso sotto il precedente primato, avendo corso in 12"90.[2]
Il 31 agosto2007 aiMondiali svolti adOsaka, inGiappone, Liu Xiang ha conquistato il suo primo titolo di campione del mondo, facendo registrare il tempo di 12"95.
Esordisce nella stagione del 2011 nella seconda tappa dellaDiamond League aShanghai, vincendo la gara in 13"07, davanti all'americanoDavid Oliver (13"18).[5]
Durante la sua prima gara delle Olimpiadi di Londra cade sul primo ostacolo infortunandosi nuovamente altendine d'Achille, come quattro anni prima a Pechino, ed è quindi costretto al ritiro. Prima di abbandonare lo stadio, però, decide di concludere il percorso baciando inoltre l'ultimo ostacolo presente nella sua corsia. Gli spettatori presenti allo stadio, colpiti dalla forza di volontà dell'atleta, gli dedicano unastanding ovation.
Il nome proprio dell'atleta,Xiang, in Cina, come in altri paesi dell'estremo oriente segue sempre il nome di famigliaLiu, in questo caso, che significa "(colui) che plana".[6]