השלים את המשפט הבא: ליו נכנסה לאליפות ארה"ב של 2020 כמתחרה המועדפת להגן על התואר שלה. היא הגיע למקום השני בתוכנית הקצרה לאחר שהשתחררה מניסיון האקסל המשולש שלה, אך בהצלחה נחתה על הפנייה המשולשת ושלושת שילוב של לוטץ-שלושת האצבעות, כמו גם ביצוע ספינים ברמה 4 ועבודת רגליים. היא הרוויחה 75.40 נקודות, מעט יותר מ-3.50 נקודות מאחורי בראדי טנל; גם היה לה יתרון טכני של יותר מ-16 נקודות על פני טנל ובל. לאחר שמרייאה בל הופיעה באליגנציה כמעט ללא פגם עם גרסת השיר "הללויה" של לאונרד כהן של ק.ד. לנג, ליו ניצחה בסקייט החופשי על ידי יותר משמונה נקודות, עם ציון של 160.12, שהיה הטוב ביותר בקריירה שלה, ו-235.52 נקודות בסך הכל. הציון הסופי שלה היה מעל 10 נקודות גבוה יותר מאשר של בל, שבאה במקום השני, ופחות מ 15 נקודות על טנל, שבאה במקום השלישי. למרות שהיא לא הצליחה להיות האישה הראשונה באליפות ארצות הברית שהצליחה לסיים בהצלחה לוטס ארבעה, שנקרא under-rotated וקיבל ציון שלילי של ציוני ביצוע, "הטריפל אקסלים שלה היו מוצקים, ושני הסיבובים האחרונים שלה היו באיכות מעולה". היא נחתה בשני קפיצות טריפל אקסל ב-65 השניות הראשונות של התוכנית שלה, ולאחר מכן השלמה שישה קפיצות טריפל נוספות. ליו אמר לכתבים לאחר מכן, "השנה אני חושב, זה עשור חדש, כאילו, וואו, איזו התחלה טובה!" בגיל 14, הניצחון של ליו הפך אותה לאשה הצעירה ביותר שזכתה באליפות ארה"ב פעמיים בקרב נשים והאישה הראשונה שבע שנים שזכתה באליפות ארה"ב ברציפות, מאז אשלי ווגנר בשנת 2012 ו-2013 ומאז מישל קוואן זכתה ב-8 תארים עקביים. בל וטנל עזרו לליו להגיע לרמה העליונה של הפודיום במהלך טקס הפרסים, תוך שחזור של מה שהם עשו בשנה הקודמת. ליו היה בגיל שאינו זכאי להתחרות בתחרויות בינלאומיות ברמה הבכירה, אבל הוא נקרא
נבחרת אליפות העולם לצעירים 2020, לצד סטאר אנדרוז ולינדזי ת'ורנגרן.