À l'aube de la saison 2019-2020, le club perd Raul Albiol (Villarreal) mais se renforce en attirant Kostas Manolas (AS Roma), Eljif Elmas (Fenerbahçe), Hirving Lozano (PSV Eindhoven) ou encore Fernando Llorente (Tottenham). Après avoir battu la Fiorentina lors de la première journée, les Napolitains connaissent une défaite cruelle le week-end suivant à l'Allianz Stadium. Menés 3-0 par la Juventus, ils s'offrent une incroyable remontée en quelques minutes avant de concéder la défaite sur un but contre son camp de Koulibaly dans les derniers instants du match (4-3). Irréguliers en championnat (défaite contre Cagliari, nuls contre le Torino et la SPAL), les joueurs se transcendent en Ligue des Champions en battant Liverpool (2-0), pour ce qui constituera la seule défaite des Reds sur la phase aller, puis Salzbourg. Quatrièmes de Serie A après la neuvième journée, les Napolitains restent dans le coup malgré un début de saison poussif.