1932年，张学良赞助给刘长春8000大洋，让他去往洛杉矶参加奥运会，当刘长春漂洋过海坐了22天邮轮到了赛场后才发现，其他运动员穿的都是专业跑鞋，而自己只有皮质运动鞋。
1931年秋，日本军队占领东北，建立伪满洲国。该政权为获取国际承认，利用体育作为工具，1932年春在报纸上宣布，刘长春将于希渭将代表伪满洲国参加洛杉矶奥运会。
刘长春时年23岁，早年在大连体育会练习田径，后进入东北大学体育系。他在多项全国赛事中刷新纪录，例如1930年第四届全国运动会上包揽100米、200米、400米冠军，100米成绩达10秒8，接近当时世界水平。日本方面通过各种手段施压，包括接触他的家人，要求他服从安排。
刘长春获知后，从东北赶往关内，在天津通过《大公报》刊登声明，明确表示作为中国人，不会为伪政权效力。这一声明迅速传播，获得公众支持。
全国体育协进会随之行动，向国际奥委会澄清，否认伪满洲国有参赛资格。张学良作为东北大学名誉校长，得知此事后，决定提供援助。他拨出8000银元，用于刘长春的路费和相关费用，这笔资金在当时相当于巨款。他的指示是保持捐助低调，避免引发更多政治纷扰。
同时，他安排人员护送刘长春的父亲转移到安全区域，以防日本方面的报复。刘长春的教练宋君复陪同他南下上海，准备启程。整个过程涉及风险，日本情报人员曾监视他们的行踪，但通过谨慎安排，他们避开了直接冲突。
资金到位后，刘长春与宋君复于1932年7月8日从上海港登上威尔逊总统号邮轮，驶向洛杉矶。该船的三等舱条件简陋，两人需适应狭窄空间。航行历时22天，途中遭遇风暴和颠簸，刘长春饱受晕船影响，体重下降至53公斤。他坚持在甲板上进行日常训练，以维持状态。
7月29日，邮轮抵达洛杉矶码头，当地华侨和体育官员前来迎接。中国代表团临时组成，仅有6人，其中刘长春是唯一正式运动员，其余为华侨志愿者。次日开幕式，刘长春高举青天白日旗入场，代表团排在第八位。赛场气温高达39度，煤渣跑道成为考验。
刘长春发现，其他选手装备专业跑鞋，鞋钉能有效抓地，而他脚上的旧皮鞋底面光滑，无法适应跑道。这导致起跑和加速时容易打滑，影响发挥。
100米预赛中，他前70米一度领先，但随后因鞋子滑动和煤渣飞溅被逆转，以11秒1完赛，比国内最佳纪录慢0.4秒。华侨观众在看台挥旗助威，直至声音嘶哑。退场后，一位美国教练指着他的鞋子表示，这种装备不适合奥运赛场。
四天后的200米预赛，他借用别国选手的起跑器，但因不熟练导致起步失误。前170米保持第二位，最后20米体力耗尽，被多人超过。
脚底起泡，袜子染血。原计划的400米和4×100米接力，因体力不支和缺少队友而放弃。奥运村中，他处理脚伤，同时东北的旧训练场已被日军占用，他的队友被迫离开。整个参赛过程反映出中国体育在当时面临的资源短缺和外部压力。
回国后，刘长春继续从事田径。1933年第五届全国运动会上，他光脚参赛，跑出100米10秒7和200米22秒，刷新全国纪录，并保持多年。这次表现回击了外界对中国人体质的质疑。1936年，他再次代表中国参加柏林奥运会，但航行劳顿再度影响成绩，与队友在预赛中淘汰。抗日战争时期，他拒绝日方贿赂，将比赛奖金捐给东北抗日力量，支持抵抗活动。
战后，他在大连工学院任教，后转至沈阳体育学院，致力于培养后辈。他常强调装备的重要性，但将旧鞋锁起，等待国家发展提供更好条件。
1983年3月，他因病逝世，享年73岁。他的遗著《短跑运动》于1987年出版，总结一生经验。他的参赛经历被视为中国奥运起点，1984年许海峰在洛杉矶夺得首金，正值刘长春当年抵美之日。
2008年北京奥运开幕式，他的黑白影像出现，象征从孤独参赛到举办奥运的转变。他的旧鞋如今陈列在国家体育博物馆，鞋钉中仍嵌洛杉矶煤渣，提醒后人早期体育的艰辛。
