Tại giải, Thu Huyền được xếp làm hạt giống số 1 nội dung đơn nữ nhóm tuổi U15. Sau khi vượt qua các tay vợt mạnh như: Jang Yu Jeong (Hàn Quốc) 2-1, Shaina Manimuthu (Ấn Độ) 2-1 và Deng Ye Wen (Trung Quốc) 2-0, Thu Huyền bước vào trận đấu bán kết gặp đại diện chủ nhà - Liu Yu Tong.
Bước vào trận đấu, Thu Huyền có được lợi thế với chiến thắng ở set 1 với tỷ số 21/18. Dù vậy, Thu Huyền lại để đối thủ gỡ hoà 1-1 trong sét 2 với kết quả 17/21, nhưng tay vợt 13 tuổi nhanh vẫn giữ được bản lĩnh và không để đối thủ thành công ngược dòng trong set 3 đầy căng thẳng, khi giành thắng lợi 21/19.
Thắng chung cuộc 2-1 sau 53 phút thi đấu, Thu Huyền giành vé vào chung kết gặp hạt giống số 1 - Tanvi Patri (Ấn Độ) diễn ra ngày 25/8.
Để vào đến chung kết, tay vợt Ấn Độ thể hiện phong độ hủy diệt, khi cô đã giành 4 chiến thắng liên tiếp trong thời gian ít hơn 40 phút, và chưa để thua set nào tại giải.
Tại giải vô địch Cầu lông trẻ châu Á 2024, Thu Huyền thi đấu 3 nội dung đơn nữ, đôi nữ và đôi nam nữ. Cô và các đồng đội dừng bước ở vòng 1 đôi nam nữ và tứ kết đôi nữ.
Trước đó, Thu Huyền cũng xuất sắc vào đến tứ kết đôi nữ với Phạm Thanh Hằng nhưng đã thất bại 1-2 trước bộ đôi Hàn Quốc.
