Saya mau tau 2020–sekarang: Merilis Album Solo dari Jeon So-mi

Pada 28 Maret 2020, melalui saluran Youtube-nya, The Black Label merilis serangkaian vlog bertajuk I Am Somi yang menunjukkan kesibukan Somi sehari-hari. Pada episode keenam vlognya, Somi mengemukakan bahwa karya terbarunya terhambat karena pembatasan akibat pandemi virus Corona. Pada 14 Juli, akhirnya dikonfirmasi jika Somi akan melakukan comeback pada 22 Juli dengan lagu berjudul "What You Waiting For". Demi kelancaran pemasaran musiknya, Somi menandatangani kontrak dengan Interscope Records yang merepresentasikan dirinya dalam naungan Universal Music Group di luar Asia. Somi memenangkan trofi kemenangan acara musik pertamanya di M Countdown dengan lagu "What You Waiting For".

Pada 1 Maret 2021, Somi diundang oleh The Blue House untuk memperingati Korean Declaration of Independence yang ke-102. Upacara itu diselenggarakan di Tapgol Park di distrik Jongno, Seoul, dan dihadiri oleh Presiden Korea Selatan, Moon Jae-in. Somi mempersembahkan sebuah pembacaan dari Declaration of Independence bersama para aktivis. The Blue House menyatakan bahwa mereka memilih Somi sebagai representasi multikultural yang mempromosikan Korea ke ranah dunia.

Pada 4 Mei 2021, Somi dan anggota grup I.O.I reuni untuk merayakan peringatan debut mereka yang kelima dengan mengadakan siaran langsung spesial, Yes, I Love It!

Pada 23 Juli, Somi dikonfirmasi akan kembali dengan lagu baru berjudul "Dumb Dumb" yang direncanakan akan rilis pada 2 Agustus. Pada hari perilisannya, video musik "Dumb Dumb" berhasil mencapai 10 juta penayangan di bawah 24 jam dan mencapai 20 juta penayangan setelah 48 jam. Lagu ini mencapai posisi 8 dan 9 pada Gaon Digital Chart dan Billboard Korea K-pop 100, menandai kesuksesan Somi sebagai seorang solois. "Dumb Dumb" juga menjadi lagu pertamanya yang berhasil menembus tangga lagu Billboard Global Excl U.S. dan debut di peringkat 130. Sebagai bentuk promosi, Somi menginisiasi "Dumb Dumb Challenge" di TikTok di mana tagar yang ia gunakan mencapai lebih dari 70 juga penayangan dalam waktu dua pekan dan melampaui 122.7 juta penayangan di hari berikutnya.

Berbeda dari rentang waktu yang ia butuhkan untuk comeback sebelumnya, pada 14 Oktober, The Black Label mengonfirmasi bahwa Somi akan merilis album pertamanya yang bertajuk XOXO dengan lagu utama berjudul sama pada 29 Oktober. Dalam album tersebut, disertakan pula lagu-lagu digital yang telah dirilis sebelumnya seperti "Birthday", "Outta My Head", "What You Waiting For", dan "Dumb Dumb". Album XOXO berhasil debut pada peringkat 6 dalam Gaon Album Chart dan terjual sebanyak 55,223 kopi sepanjang bulan November. Lagu utama, "XOXO" mencapai peringkat 43 pada Gaon Digital Chart dan menjadi lagu pertamanya yang berhasil memasuki Billboard Global 200 pada posisi 185.