Simon – die seit Mai 2019 auch offiziell im A-Kader geführt wurde – verbesserte ihre Ergebnisse über den folgenden Winter weiter. Bereits beim Saisonauftakt in Östersund stand sie im 15-Kilometer-Einzel erstmals auf dem Podest. Im Januar 2020 verteidigte sie auf der Pokljuka als Schlussläuferin der französischen Mixed-Staffel den ihr von Quentin Fillon Maillet, Simon Desthieux und Justine Braisaz mitgegebenen Vorsprung von 40 Sekunden auf das norwegische Team und sicherte somit ihren zweiten Staffel-Weltcupsieg. Bei den Weltmeisterschaften von Antholz zeigte sie zunächst ihre schwächsten Saisonleistungen mit Resultaten außerhalb der vorderen 30 Plätze, schloss die WM aber mit einem fünften Rang im Massenstart ab. Im letzten Rennen der Saison (das aufgrund der COVID-19-Pandemie ohne Zuschauer stattfand) entschied sie im Alter von 23 Jahren erstmals einen Einzel-Weltcup für sich: Nach einem 11. Platz im Sprint überholte sie in der Verfolgung von Kontiolahti alle Konkurrentinnen und gewann das Rennen mit 17,3 Sekunden vor Selina Gasparin, nachdem sie anders als die bis dahin führende Tiril Eckhoff beim letzten Schießen ohne Fehler blieb. Am Ende des Winters belegte sie als beste Athletin ihres Teams (vier Punkte vor Justine Braisaz) den achten Platz im Gesamtweltcup.