Nell'ottobre successivo viene nominato Calciatore dell'anno UEFA e miglior attaccante della Champions League 2019-2020. A dicembre riceve anche il premio come Calciatore dell'anno FIFA. Il 17 gennaio 2021, nella vittoria contro il , segna il ventunesimo gol stagionale in Bundesliga, superando il record di 20 reti nel girone di andata di Gerd Müller del 1968-1969. L'8 febbraio 2021 decide con una doppietta la semifinale della Coppa del mondo per club, consentendo ai bavaresi di battere per 2-0 l' e accedere alla finale del torneo. Nell'ultimo atto il Bayern Monaco batte 1-0 il e si laurea campione; Lewandowski è premiato come miglior giocatore della competizione. Il 15 maggio 2021, grazie alla rete siglata al 26' su calcio di rigore contro il Friburgo eguaglia il record storico della storia della Bundesliga di goal segnati in una singola stagione di Gerd Müller (40). Una settimana dopo realizza il 41º gol in Bundesliga, stabilendo il record di marcature nel torneo in una singola stagione. Il primato precedente (40 reti) apparteneva a Gerd Müller ed è durato 49 anni.