Dia berperan penting dalam mengalahkan para panglima perang rival Chiang dalam Perang Dataran Tengah dan memperluas kekuatan militer KMT sepanjang tahun 1930-an dengan mengalahkan pasukan Komunis Cina di Provinsi Henan. Chiang Kai-shek membalasnya dengan menunjuknya sebagai gubernur Provinsi Hennan dan menamai sebuah kabupaten setelahnya. Ketika Perang Tiongkok-Jepang Kedua pecah, Liu diangkat sebagai wakil komandan zona perang pertama dan komandan atas Grup Angkatan Darat ke-2. Pada saat ini, ia tampaknya telah secara bertahap kehilangan kecakapan militernya, dan Tentara Kekaisaran Jepang dengan mudah mengalahkan pasukannya dan menerobos garis pertahanan Cina meskipun jauh lebih banyak. Liu dipaksa untuk meninggalkan sebagian besar provinsi Hebei di Cina Utara dan kekalahan ini berkontribusi pada banjir Sungai Kuning 1938
, setelah itu ia dibebaskan dari jabatannya oleh Chiang. Ketika pemerintah nasionalis mundur ke Chongking, Chiang kembali menunjuknya sebagai komandan pertahanan udara kota. Ketika angkatan udara Jepang mulai mengebom Chongking, kepemimpinan Liu terlalu tidak efektif untuk menghentikan serangan teror Jepang dan meningkatkan moral warga sipil. Dia dipecat lagi pada tahun 1942.