Faits :
A.
Le 14 avril 2015, A._, né en 1970 et chef d'équipe dans le domaine du bâtiment et du génie civil, a été victime d'un accident. Le cas a été pris en charge par la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Après avoir séjourné à la Clinique romande de réadaptation (CRR) du 24 juin au 5 août 2015, l'assuré a présenté une demande de prestations de l'assurance-invalidité, en octobre 2015. Il a ensuite effectué un deuxième séjour à la CRR, du 1er au 28 juin 2016.
Entre autres mesures d'instruction, l'Office cantonal AI du Valais (ci-après: l'office AI) a fait verser au dossier celui de l'assureur-accidents. Par projets de décision du 25 novembre 2016, il a informé A._ qu'il entendait lui octroyer une rente entière d'invalidité du 1er avril au 30 septembre 2016 et nier son droit à des mesures d'ordre professionnel. Ces projets ont été contestés par l'assuré qui, en raison d'une chute survenue en septembre 2017, a ensuite effectué un troisième séjour à la CRR, du 19 septembre au 18 octobre 2017. Après avoir octroyé à l'assuré une mesure de réinsertion dès le 18 juin 2018 (prise en charge d'un entraînement à l'endurance), qui a été interrompue le 26 juin 2018 en raison d'une incapacité de travail de l'assuré, l'office AI a diligenté une expertise bidisciplinaire auprès du Bureau d'Expertises Médicales (BEM) de Montreux. Dans leur rapport du 11 juin 2019, les docteurs B._, spécialiste en médecine interne générale et en rhumatologie, et C._, spécialiste en psychiatrie et psychothérapie, ont conclu à une incapacité totale de travail dans l'activité habituelle et à une capacité de travail entière dans une activité adaptée aux limitations fonctionnelles somatiques de l'assuré dès septembre 2016. Le docteur B._ a ensuite précisé que cette capacité de travail était exigible depuis le 28 juin 2016, soit dès la fin du deuxième séjour à la CRR (correspondance du 28 août 2019). Après avoir soumis les conclusions des experts à son Service médical régional (SMR), qui les a confirmées (rapport du 17 septembre 2019), l'office AI a, par décision du 15 octobre 2019, reconnu le droit de l'assuré à une rente entière d'invalidité du 1er avril au 30 septembre 2016. Il a ensuite refusé de lui accorder des mesures d'ordre professionnel (décision du 20 novembre 2019).
B.
Statuant le 27 août 2020 sur le recours formé par A._ contre la décision du 15 octobre 2019, le Tribunal cantonal du Valais, Cour des assurances sociales, l'a rejeté.
C.
A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut en substance principalement à la reconnaissance de son droit à une rente entière de l'assurance-invalidité non limitée dans le temps. Subsidiairement, il requiert l'annulation du jugement entrepris et le renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour nouvelle décision dans le sens des considérants.

Considérant en droit :
1.
Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>). Il n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et statue par ailleurs sur la base des faits établis par l'autorité précédente (<ref-law>), sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). Le recourant qui entend s'en écarter doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées sinon un état de fait divergent ne peut pas être pris en considération.
2.
Les constatations de l'autorité cantonale de recours sur l'atteinte à la santé, la capacité de travail de la personne assurée et l'exigibilité - pour autant qu'elles ne soient pas fondées sur l'expérience générale de la vie - relèvent d'une question de fait et ne peuvent donc être contrôlées par le Tribunal fédéral que sous un angle restreint (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 398). On rappellera, en particulier, qu'il n'y a pas arbitraire du seul fait qu'une solution autre que celle de l'autorité cantonale semble concevable, voire préférable (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 72; <ref-ruling> consid. 6.1 p. 205). Pour qu'une décision soit annulée pour cause d'arbitraire, il ne suffit pas que sa motivation soit insoutenable; il faut encore que cette décision soit arbitraire dans son résultat (<ref-ruling> consid. 3.4 p. 53).
3.
3.1. Le litige a trait au maintien du droit du recourant à une rente entière d'invalidité au-delà du 30 septembre 2016.
3.2. Le jugement entrepris expose de manière complète les dispositions légales et les principes jurisprudentiels relatifs notamment à la notion d'invalidité (art. 7 et 8 al. 1 LPGA, en lien avec l'<ref-law>) et à son évaluation, ainsi qu'à la valeur probante des rapports médicaux (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 64 s.; <ref-ruling> consid. 3 p. 352 ss) et à la libre appréciation des preuves (art. 61 let. c LPGA). Il suffit d'y renvoyer.
4.
En se fondant sur les rapports des médecins de la CRR et des docteurs B._ et C._, auxquels elle a accordé une pleine valeur probante, la juridiction cantonale a constaté que le recourant disposait d'une capacité de travail entière dans une activité adaptée à ses limitations fonctionnelles somatiques depuis le 28 juin 2016 et que les incapacités de travail survenues postérieurement n'avaient pas été de longue durée, car limitées aux périodes d'hospitalisation et de séjour à la CRR, soit du 11 septembre au 18 octobre 2017, puis du 26 juin au 6 juillet 2018. Elle a ensuite admis que le marché du travail offrait un éventail suffisamment large d'activités légères adaptées aux limitations fonctionnelles de l'assuré. En conséquence, elle a confirmé la décision du 15 octobre 2019.
5.
5.1. Invoquant une violation du droit fédéral, le recourant critique en substance l'appréciation des preuves et l'établissement des faits opérés par les premiers juges pour admettre qu'il était capable d'exercer une activité adaptée à ses limitations fonctionnelles dès le 28 juin 2016. Il leur reproche de n'avoir pas tenu compte des avis contraires de ses médecins traitants, selon lesquels aucune activité adaptée ne serait pourtant exigible. L'assuré soutient également que ses limitations fonctionnelles sont importantes et qu'il est à ce stade impossible qu'un employeur potentiel consente objectivement à l'engager.
5.2. En ce qu'il se limite d'abord à affirmer qu'il conteste l'appréciation de la juridiction de première instance, en indiquant que les limitations fonctionnelles retenues ne tiendraient pas compte de sa situation réelle, sur les plans somatique et psychique, le recourant ne fait pas état d'éléments cliniques ou diagnostiques concrets et objectifs susceptibles de mettre en cause les conclusions suivies par les premiers juges, ni de motifs susceptibles d'établir le caractère arbitraire de leur appréciation. La seule mention des douleurs chroniques rapportées par l'avis des doctoresses D._ et E._ de l' Hôpital F._ du 7 janvier 2020 ne suffit pas. Or la juridiction cantonale a dûment exposé, s'agissant des douleurs chroniques dont l'assuré allègue souffrir depuis l'accident de 2015, que le dossier d'imagerie n'avait mis en évidence aucun déficit moteur ou élément invalidant et que tant les médecins de la CRR que les experts du BEM avaient constaté, à l'examen clinique, la présence d'antidouleurs et d'anti-inflammatoires dans le sang en dessous des traitements allégués.
L'assuré ne critique pas non plus de manière pertinente l'appréciation de la juridiction de première instance lorsqu'il se contente, de manière appellatoire, d'indiquer avoir produit des rapports circonstanciés de ses médecins traitants et souffrir d'un état dépressif moyen avec un suivi psychiatrique depuis juillet 2017, en substituant sa propre appréciation à la sienne. Quoi qu'en dise le recourant, l'instance précédente n'a pas "passé sous silence [s]es troubles psychiques". Elle a en effet constaté que la doctoresse G._, spécialiste en médecine interne générale, et médecin traitant, avait indiqué, en octobre 2017, que l'état psychique de son patient s'était aggravé. Cela étant, les premiers juges ont retenu sans arbitraire, en se référant au rapport établi le 7 novembre 2017 par les médecins de la CRR à l'issue du troisième séjour de l'assuré dans cet établissement, que le recourant ne présentait pas d'atteinte psychiatrique invalidante. On ajoutera que l'avis des médecins de la CRR est corroboré par celui du docteur C._. Dans le rapport d'expertise bidisciplinaire du 1er mai 2019 - dont le recourant ne conteste pas la valeur probante et ne fait nulle mention dans son écriture de recours -, le docteur C._ n'a en effet retenu aucune incapacité de travail durable sur le plan psychiatrique, tout en précisant que l'assuré ne présentait pas de psychopathologie incapacitante.
5.3. Quant à l'argumentation du recourant, selon laquelle la juridiction cantonale aurait subordonné la concrétisation des possibilités de travail à des exigences excessives et se serait fondée sur des possibilités de travail irréalistes, compte tenu de sa situation, en particulier de ses limitations dans "toute activité physique de base" et de leurs répercussions dans sa vie quotidienne, elle n'établit pas que les premiers juges auraient fait preuve d'arbitraire ou violé le droit fédéral. Au regard de la liste des activités compatibles avec les limitations fonctionnelles établie par l'office intimé (employé dans une fabrique d'agglomérés, ouvrier de montage industriel léger, opérateur sur machine dans le secteur de la petite mécanique, notamment), les premiers juges ont admis de manière convaincante qu'il existait de réelles possibilités d'embauche sur le marché équilibré de l'emploi (à ce sujet, voir arrêt 9C_286/2015 du 12 janvier 2016 consid. 4.2 et les arrêts cités). En conséquence, il n'y a pas lieu de s'écarter des constatations de la juridiction cantonale quant à l'exigibilité d'une capacité de travail totale dans une activité adaptée aux limitations fonctionnelles du recourant dès le 28 juin 2016.
6.
Mal fondé, le recours doit être rejeté en application de la procédure de l'<ref-law>.
7.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais de la procédure (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du Valais, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 20 avril 2021
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Parrino
La Greffière : Perrenoud