En 2020, Wilson aligne la finale de l'Open du pays de Galles, signant au passage un 147 dans son match d'ouverture. Il s'incline sur le score sévère de 9-1 face à son compatriote Shaun Murphy. Quelques jours après cette performance, il est de nouveau finaliste sur un tournoi de classement ; l'Open de Gibraltar. Malgré une bonne finale où il signe plusieurs centuries, Wilson s'incline contre l'homme en forme, Judd Trump (4-3). Au championnat du monde 2020, Wilson profite du forfait de Anthony Hamilton pour accéder au deuxième tour de la compétition sans avoir à jouer. Il sort ensuite le qualifié Martin Gould pour rejoindre un cinquième quart de finale de suite au mondial. Opposé au tenant du titre Judd Trump, il réalise un match parfait et s'impose en dominant toute la partie (13-9). Sa demi-finale qui l'oppose à la surprise Anthony McGill débute difficilement ; il termine la première session avec quatre manches de retard. Il reprend ensuite le contrôle et finit même en tête après la troisième session, menant 13 à 11. A 16-16, « le guerrier » tient sa réputation et arrache la belle sur le score de 103 à 83 ; score commenté de « incroyable » par John Parrott. Il est finalement écrasé par un très bon Ronnie O'Sullivan. Au cours de la saison 2019-2020, il perd encore une autre finale ; celle du Classique Paul Hunter.