חוסר שביעות רצון מיכולתו גרמה לכך שב-16 באוגוסט 2019 הושאל קוטיניו מברצלונה לבאיירן מינכן לעונה אחת, כאשר דמי ההשאלה הם 20 מיליון אירו, ולבאיירן מינכן עומדת זכות הרכישה בתום תקופת ההשאלה, תמורת 100 מיליון אירו נוספים. קוטיניו זכה עם באיירן מינכן בדאבל מקומי בגרמניה, ונכנס כמחליף בגמר הגביע הגרמני בו ניצחה באיירן 4-2 את באייר לברקוזן, אך באופן כללי לא השתלב בבאיירן, שהודיעה כי לא תממש עליו את אופציית הרכישה. עם זאת, באיירן האריכה את חוזהו של קוטיניו עד תום &lt;a href="%D7%A2%D7%95%D7%A0%D7%AA%202019/2020%20%D7%91%D7%9C%D7%99%D7%92%D7%AA%20%D7%94%D7%90%D7%9C%D7%95%D7%A4%D7%95%D7%AA"&gt;עונת 2019/2020 בליגת האלופות&lt;/a&gt;, שהתארכה לחודש אוגוסט בעקבות התפרצות נגיף הקורונה באירופה והשבתת כל הליגות. ברבע גמר ליגת האלופות כבש צמד נגד הקבוצה המחזיקה בכרטיס השחקן שלו, ברצלונה, בניצחון 8-2 של באיירן מינכן. קוטיניו נכנס כמחליף גם בניצחון 3-0 בחצי הגמר על אולימפיק ליון, ובניצחון 1-0 בגמר ליגת האלופות 2020 על פריז סן ז'רמן, וזכה עם באיירן מינכן בליגת האלופות, ולמעשה השלים זכייה בטרבל. לאחר הזכייה בתואר, סיים קוטיניו את תקופת ההשאלה לבאיירן מינכן וחזר לברצלונה.