Erste internationale Erfahrungen sammelte Li Zhenzhu im Jahr 2004, als sie bei den Juniorenweltmeisterschaften in Grosseto mit 4:28,53min in der ersten Runde im 1500-Meter-Lauf ausschied. 2007 schied sie bei den Weltmeisterschaften in Osaka mit 10:00,55min in der ersten Runde über 3000 Meter Hindernis aus und anschließend gewann sie bei den Hallenasienspielen in Macau in 4:25,96min die Bronzemedaille über 1500 Meter hinter der Inderin Sinimole Paulose und Swetlana Lukaschewa aus Kasachstan. Im Jahr darauf nahm sie im Hindernislauf an den Olympischen Sommerspielen in Peking teil und kam dort mit 10:04,05min nicht über den Vorlauf hinaus. 2009 belegte sie bei der Universiade in Belgrad in 10:13,09min den zehnten Platz und schied über 1500 Meter mit 4:26,09min in der Vorrunde aus. Im Dezember siegte sie dann in 10:00,17min bei den Ostasienspielen in Hongkong. Im Jahr darauf gelangte sie beim Continentalcup in Split mit 9:47,28min auf Rang sieben und 2011 belegte sie bei der Universiade in Shenzhen in 9:50,44min den fünften Platz im Hindernislauf und wurde in 1:18:30h Achte im Halbmarathon und gewann in der Halbmarathon-Teamwertung die Silbermedaille hinter dem japanischen Team. Im Jahr darauf klassierte sie sich bei den Hallenasienmeisterschaften in Hangzhou in 9:07,62min den siebten Platz im 3000-Meter-Lauf. Im Sommer nahm sie erneut im Hindernislauf an den Olympischen Sommerspielen in London teil und verpasste dort mit 9:34,29min den Finaleinzug. 2013 verteidigte sie bei den Ostasienspielen in Tianjin in 9:53,17min ihren Titel über 3000 Meter Hindernis und im Jahr darauf gewann sie bei den Asienspielen in Incheon in 9:35,23min die Silbermedaille hinter der Bahrainerin Ruth Jebet. 2015 gewann sie bei den Asienmeisterschaften in Wuhan in 9:41,43min die Silbermedaille hinter der Inderin Lalita Babar und beendete daraufhin ihre aktive sportliche Karriere im Alter von 30 Jahren.
2006 wurde Li chinesische Meisterin im 3000-Meter-Hindernislauf.
Persönliche Bestleistungen
1500 Meter: 4:14,57min, 21. Mai 2004 in Shijiazhuang
1500 Meter (Halle): 4:18,76min, 20. März 2007 in Peking
Li Zhenzhu in der Datenbank von Olympedia.org (englisch)
Anmerkung: Bei diesem Artikel wird der Familienname vor den Vornamen der Person gesetzt. Das ist die übliche Reihenfolge im Chinesischen. Li ist hier somit der Familienname, Zhenzhu ist der Vorname.