Selanjutnya, karir profesional sebagai pebulu tangkis berlanjut ke tahap internasional, tepatnya pada Olimpiade 2012. Tan bersaudara mewakili Belgia untuk mengikuti turnamen tersebut. Lianne di tunggal putri sedangkan Yuhan di tungga putra.
Namun, sayangnya mereka berdua tidak berhasil meraih medali apapun pada Olimpiade tersebut. Keduanya sama-sama terhenti di fase grup.
Kini. Lianne tampil lagi pada Olimpiade Tokyo 2020, mewakili Belgia di nomor tunggal putri. Serunya, dia berada satu grup dengan pebulu tangkis andalan Indonesia, Gregoria Mariska Tunjung. Akan tetapi, keberuntungan belum berpihak kepada atlet asal Belgia tersebut.
Dia mengalami kekalahan di laga penentuan melawan Gregoria, dua set langsung. Lianne Tan lagi-lagi tersingkir pada babak penyisihan, seperti halnya pada 2012 dan 2016.
Sejauh ini, prestasi terbaik Lianne Tan adalah sembilan kali juara turnamen BWF International Challenge. Patut dinanti seperti apa kelanjutan karier perempuan 30 tahun itu di dunia bulu tangkis.