Na jubileuszowej gali UFC 300, która odbyła się 13 kwietnia 2024 w T-Mobile Arena, stanęła do drugiej obrony pasa mistrzowskiego kategorii słomkowej, mierząc się ze swoją rodaczką, Yan Xiaonan. Zwyciężyła jednogłośną decyzją sędziów.
8 lutego 2025 w drugiej walce wieczoru gali UFC 312 w Sydney, przystąpiła do czwartej obrony mistrzowskiego pasa, mierząc się z niepokonaną Tatianą Suarez. Weili pewnie wypunktowała swoją rywalkę na dystansie pięciu rund, zadając jej pierwszą zawodową porażkę. Wyrównała tym samym rekord Joanny Jędrzejczyk w liczbie wygranych walk mistrzowskich w kategorii słomkowej.
Przejście do wagi muszej Pod koniec sierpnia 2025 roku ogłoszono, że Weili zwakowała pas mistrzowski wagi słomkowej i przechodzi do dywizji muszej, by zmierzyć się z Walentiną Szewczenko w walce o jej tytuł podczas gali UFC 322 w Nowym Jorku. Weili uległa Kirgince po pięciu rundach, przegrywając jednogłośnie na punkty.