Wen inizia la propria carriera nel 2005[4] quando partecipa al New Silk Road World Model Contest, un concorso che in precedenza aveva portato al successo Du Juan[1]. Benché Liu Wen non vinca il concorso, intraprende la carriera di modella arrivando ad apparire sulla copertina della rivista Chinese FHM.[4] In seguito è apparsa anche sulle copertine delle edizioni cinesi di Vogue e di Harper's Bazaar.[4] Nel settembre 2007 ottiene visibilità internazionale comparendo su un servizio Cosmo con abiti disegnati da Karl Lagerfeld e Viktor and Rolf[2][4], stilisti per i quali in seguito sfilerà. Nel 2008 la Wen si trasferisce a Parigi e ottiene un contratto con la Marilyn Agency.[4]
Nel 2009, Liu Wen diventa la prima donna est-asiatica a sfilare per Victoria's Secret, a cui parteciperà anche nel 2010, 2011, 2012,[6] 2016, 2017[7] e 2018.[8] Ad aprile 2010, la modella ripete il suo primato, diventando la prima donna asiatica ad essere testimonial per Estée Lauder,[9] ruolo ricoperto fino al 2016.
Nel 2013 viene posizionata al terzo posto della classifica delle Top 50 Models del sito models.com, e al quinto posto fra le modelle più pagate al mondo da Forbes, dov'è la prima modella asiatica ad apparire, con un guadagno di 4,3 milioni di dollari[10]. Nella classifica 2014[11] delle Top Model più pagate del mondo, figura al settimo posto con un guadagno lordo di 7 milioni di dollari, ex aequo con la modella australiana Miranda Kerr.
Nel novembre del 2014 è protagonista della copertina di Vogue Cina, diventando la prima persona ad apparire sulla cover di una rivista indossando l'Apple Watch.[15] Nel 2014 e 2015 è tra le protagoniste della campagna di intimo La Perla primavera/estate[16][17] Nel 2016 è protagonista della campagna di Giorgio Armani, New Normal, accanto alle modelle Elisa Sednaoui, Amanda Murphy e Liya Kebede.[18] Nell'agosto dello stesso anno viene inserita, dalla rivista Forbes, al sesto posto fra le modelle più pagate, con un guadagno di 7 milioni di dollari, ex aequo con la modella Candice Swanepoel,[19] mentre il suo patrimonio viene stimato in 35 milioni di dollari.[20]
Nell'agosto 2017 ha ricevuto una statua di cera con le sue fattezze presso il museo delle cere Madame Tussauds di Pechino.[21] Nel mese di novembre viene eletta dalla rivista Forbes l'ottava modella più pagata, con un guadagno di 6,5 milioni di dollari.[22]
^Le top model più pagate del 2013, su gossipblog.it, 20 agosto 2013. URL consultato il 2 dicembre 2013 (archiviato dall'url originale il 23 agosto 2013).