Rimane tra gli inamovibili anche nella stagione 2019-2020, in cui il nuovo tecnico juventino Maurizio Sarri lo conferma al centro della retroguardia, stavolta a fianco del giovane neoacquisto De Ligt a causa del lungo infortunio che tiene Chiellini lontano dai campi per gran parte dell'annata, fatto quest'ultimo che fa di Bonucci il capitano "de facto" della squadra per i mesi a seguire. In una stagione drammaticamente segnata dalla pandemia di COVID-19 che dilata a dismisura i calendari, il difensore conquista il suo nono scudetto personale nonché nono consecutivo per la società piemontese — quest'ultimo, un primato assoluto nella storia della Serie A e dei maggiori campionati nazionali d'Europa —; a corollario, in occasione del vittorioso derby del 4 luglio 2020 contro il (4-1), il viterbese tocca le 400 presenze in maglia bianconera.