Completa a seguinte frase: Liu entrou no Campionato de Estados Unidos de 2020 como a favorita para defender o seu título. Ela colocou segundo no programa curto despois de saír da súa tentativa de Axel triplo, pero aterrou con éxito un flip triplo e unha combinación de triple Lutz-triple dedo do pé, así como a execución de niveis de 4 xiros e traballo de pés. Obtivo 75,40 puntos, un pouco máis de 3,50 puntos por detrás de Bradie Tennell; tamén tiña unha vantaxe técnica de máis de 16 puntos sobre Tennell e Bell. Patinando por último e inmediatamente despois da "elegante, case perfecta actuación" de Mariah Bell á versión de k.d. lang da canción de Leonard Cohen "Hallelujah", Liu gañou o patinaxe libre por máis de oito puntos, cunha puntuación de 160.12, que foi a mellor da súa carreira, e 235.52 puntos en xeral. A súa puntuación final foi máis de 10 puntos máis alta que a de Bell, que chegou en segundo lugar, e só 15 puntos por encima de Tennell, que chegou en terceiro lugar. Aínda que non foi a primeira muller nos Nacionais dos Estados Unidos en completar con éxito un Lutz cuádruple, que foi chamado de sub-rotado e recibiu puntuacións negativas de puntuación de execución, os seus "triplos Axels eran sólidos, e os seus dous últimos xiros foron de calidade superior". Aterrou dous Axels triples nos primeiros 65 segundos do seu programa, e despois completou seis saltos triples máis. Liu dixo aos xornalistas despois, "Este ano estou pensando, é unha nova década, como, ¡guau, que bo comezo!" Aos 14 anos, a vitoria de Liu converteuna na máis nova campiona dos Estados Unidos en dúas ocasións e na primeira muller en sete anos en gañar campionatos consecutivos dos Estados Unidos, desde Ashley Wagner en 2012 e 2013 e desde Michelle Kwan gañou 8 títulos consecutivos. Bell e Tennell axudaron a Liu ao nivel superior do podio durante a cerimonia de premiación, recreando o que fixeron o ano anterior. Liu era inelexible para competir en competicións internacionais de nivel sénior, pero foi nomeado para o
Equipo do Campionato Mundial Xuvenil de 2020, xunto a Starr Andrews e Lindsay Thorngren.