Completa la següent frase: Liu va entrar al Campionat dels Estats Units de 2020 com a favorita per defensar el seu títol. Va quedar en segon lloc en el programa curt després de sortir del seu intent de triple Axel, però va aterrar amb èxit un triple flip i una combinació triple Lutz-triple toe, així com executar giros de nivell 4 i treball de peus. Va obtenir 75,40 punts, una mica més de 3,50 punts per darrere de Bradie Tennell; també va tenir un avantatge de valor bàsic tècnic de més de 16 punts sobre Tennell i Bell. Patinant darrer i immediatament després de l'elegant, gairebé impecable interpretació de Mariah Bell a la versió de k.d. lang de la cançó de Leonard Cohen "Hallelujah", Liu va guanyar el patinatge lliure per més de vuit punts, amb una puntuació de 160.12, que va ser el seu millor de la seva carrera, i 235.52 punts en general. La seva puntuació final va ser més de 10 punts més alta que la de Bell, que va arribar en segon lloc, i poc menys de 15 punts sobre la de Tennell, que va arribar en tercer lloc. Tot i que no va ser la primera dona en els Nacionals dels Estats Units a completar amb èxit un Lutz quadruple, que va ser anomenat sub-rotat i va rebre una qualificació negativa de puntuacions d'execució, els seus "triple Axels eren sòlids, i els seus dos últims girs van ser de qualitat superior". Va fer dos saltos triples en els primers 65 segons del seu programa, i després va completar sis saltos triples més. Liu va dir als periodistes després: "Aquest any estic pensant, és una nova dècada, com, que bon començament!" A l'edat de 14 anys, la victòria de Liu la va convertir en la més jove campiona dels Estats Units de dues vegades i la primera dona en set anys en guanyar campionats nord-americans consecutius, des d'Ashley Wagner el 2012 i el 2013 i des que Michelle Kwan va guanyar 8 títols consecutius. Bell i Tennell van ajudar a Liu a la part superior del podi durant la cerimònia de premis, recreant el que van fer l'any anterior. Liu era inelegible per competir en competicions internacionals d'alt nivell, però va ser nomenat al
Equip del Campionat del Món Junior 2020, juntament amb Starr Andrews i Lindsay Thorngren.