2020男子乒乓球世界杯在中国威海继续进行，马龙在第一场半决赛中对阵日本的张本智和。在比赛中，马龙赢了一场，然后连续输了三场。他以1-3落后，连续三场比赛被逼平。总比分4-3，逆转了张本智和，为去年世界杯半决赛输给对手报仇。
马龙作为二号种子，避开小组赛第一阶段，直接晋级16强。在1/8决赛对阵斯洛文尼亚的约斯克，马龙经过6场艰苦的比赛，以4-2的比分过关。四分之一决赛，马龙面对德国名将奥查洛夫，连续第18次以4-1获胜。日本的张本智和瑞典的世界乒乓球亚军福尔克在四分之一决赛中以4比1被击败，并连续两届世界杯进入半决赛。
马龙去年世界杯半决赛输给了张本智和。两人之前见过五次面，马龙只有三胜二负，优势不明显。第一局马龙正手连续被张本智攻击，开局略显被动，1-3落后。马龙没能利用前三板的优势。2-5后，他还能抵挡住对手的猛拉，头发和头发渐渐找到了节奏。在滚网幸运球的帮助下，他以6比0的比分追上了8比5。比赛结束，马龙抓住机会以11-7领先。
第二局张本智提速，连续攻击马龙正手，4-0领先。马龙没有足够的正手空间保护他，相持时陷入劣势。张本智和他的反手表现都很强。马龙不断被对手拉开，以3-11的大比分落败。
第三局马龙进攻依然被动，正手位置屡破，落后1-4开局。马龙的头发和头发处理节奏有点混乱，无法摆脱困境。虽然一度追到6-8，但还是应付不了张本智的强攻，甚至丢了3分以6-11输掉了另一场比赛。
第四局马龙稍稍稳定了局势，双方一开始竞争激烈。马龙加大了主动进攻正手的力度，但5-4后连续丢机会球，进入中场后陷入被动。追上8-9，丢2分，连输3场。
第五局马龙最后一站开局4-2领先，但没能破坏对手的进攻节奏。他丢了3分，4-5落后，只好要求暂停。停赛后，马龙通过发球的变化克服了危机，敢于连续得分，以11-8追上了比赛。
第六局马龙延续了最后一局结束时的表现，打正手威力，连得4分。张本智和暴风骤雨追到2分，马龙的高抛打乱了对手的接发球，继续将拉卡的比分提高到9-3，顶住张本智的反击，在接下来的一城追到3-3总比分11-6。
决胜局双方比分交替上升，马龙控制局面，4-3领先，迫使对手要求暂停。停赛后，张本智加大了进攻力度。马龙顶住了对手的攻势，在相持中取得了较高的成功率，进入中场后更加稳定。他在5-4后得了6分，最终以11-4结束了战斗，锁定了胜利。
就这样，马龙连拔三盘，最终总比分4-3，逆转了张本智和，在决赛中成功报复对手。
