グランアレグリア
陣営はかねてからマイルからの距離延長を示唆しており、この年は初の2000m戦となる大阪杯に出走。ここでは前年無敗で三冠を達成したコントレイルとの初対決となり、コントレイルに次ぐ2番人気に支持された。重馬場で行われたレースでは勝負所でコントレイルと同時に進出したが、そこから直線で伸びきれず4着に敗れた。レース後に鞍上のルメールは「折り合いはついていたし、良馬場だったら違ったと思う」と敗因に馬場を挙げ、藤沢調教師は「休み明けの分もあったかな。いい感じで走って力は出せたと思う」とコメントした。
続いて前年は回避したヴィクトリアマイルに出走。実績のあるマイルに距離が戻り、単勝1.3倍の圧倒的1番人気に推された。レースでは道中中団を追走し、直線で外に持ち出すとそこから一気に突き抜け、最終的に2着ランブリングアレーに4馬身差をつける圧勝でGI5勝目を挙げた。この勝利でグランアレグリアは史上初となる古馬の芝マイルGI完全制覇を達成した。
さらに連覇を狙って中2週で安田記念に出走。ここでも1番人気に支持されたが、レースでは直線でいつもほどの切れ脚が見られず、最後は追い込んだものの、優勝したダノンキングリーにアタマ差届かず2着に敗れた。
夏は休養に充て、秋は3歳牝馬としては異例のスプリンターズステークスからの始動を予定していたが、左前脚に溜まっていた膿の完治が難しいと判断され回避することが決まった。
復帰を予定していたマイルチャンピオンシップも回避し、およそ7ヶ月半振りの実戦として阪神カップ(GII)に出走。自身初となる1400メートルながら堂々の1番人気に推されると、レースでは好位追走から直線で抜け出すと後続を寄せ付けず、2着フィアーノロマーノに5馬身差をつけ完勝。ブランクを感じさせない勝利で重賞3勝目を挙げた他、同レース創設以来初めての3歳牝馬の優勝となった。古馬相手の勝利にルメールは、「直線(で)追ったら彼女はアッという間に抜け出したのでビックリしました」と話し、それを聞いた藤沢は「あのくらい走っても不思議ではない。驚くことじゃない」と語った。
2020年1月7日に行われたJRA賞各賞の発表では、オークス馬ラヴズオンリーユーや秋華賞馬クロノジェネシスを抑えてJRA賞最優秀3歳牝馬に選出された。1月23日には国際競馬統括機関連盟によるワールドベストレースホースランキングが発表、グランアレグリアには117のレーティングが与えられた。これは3歳牝馬としては世界1位である。