Agli US Open, Fabio Fognini sconfigge lo spagnolo col punteggio di 6-3, 6-4, 4-6, 3-6, 4-6:e'il primo di due incontri dello Slam che Nadal perderà trovandosi in vantaggio di due set a zero (l'altro sarà quello contro Tsitsipas nei quarti dell'Australian Open del 2021) Alle ATP World Tour Finals è testa di serie nº 5. Imbattuto nel suo girone, giunge in semifinale dove incontra per la 46ª volta Novak Djokovic dal quale viene sconfitto con un doppio 6-3. Conclude la stagione peggiore della sua carriera al nº 5 della classifica mondiale, superando Berdych, ma senza aver vinto nessun titolo del Grande Slam e nessun Masters 1000 (prima volta dal 2004).