In der zweiten Saisonhälfte erzielte Zhao einige bessere Ergebnisse. Dreimal gelangte er ins Achtelfinale (beim European Masters, beim World Grand Prix und bei den Welsh Open). Sein bestes Saisonergebnis erzielte er beim German Masters 2020, bei dem er unter anderem Titelverteidiger Kyren Wilson (5:4) besiegte und das Viertelfinale erreichte, in dem er Shaun Murphy mit 3:5 unterlag. Im Juni 2020 sagte Zhao, der im Vorjahr erstmals ins Crucible eingezogen war, neben mehreren anderen Spielern aufgrund der COVID-19-Pandemie seine Teilnahme an der Qualifikation zur WM 2020 ab. In der Weltrangliste verbesserte er sich über die Saison hinweg um 30 Plätze und belegte am Saisonende den 29. Rang.