决赛中，蒂姆五盘输给卫冕冠军诺瓦克·德约科维奇。2020年美国网球公开赛蒂姆击败亚历山大·兹韦列夫成为美网冠军，突破14年来大满贯由三天王统治的局面，成为6年来首个新科冠军，也是第一个1990年后出生的男子单打大满贯冠军。蒂姆连续第二年打进ATP年终总决赛的决赛，但均屈居亚军，分别负于斯特凡诺斯·西西帕斯（2019年）和丹尼尔·梅德韦杰夫（2020年）。