Trong năm 2020, Medvedev chỉ có 2 lần duy nhất vào chung kết các giải đấu thuộc ATP, đó là tại Paris Masters và ATP Finals. Ở trận chung kết Paris Masters, tay vợt người Nga đã lội ngược dòng để chiến thắng đối Alexander Zverev. Và 1 kịch bản tương tự đã được lặp lại tại ATP Finals. Cả 2 tay vợt có lối chơi phòng thủ rất chắc chắn, và đều tận dụng tốt những tình huống cầm giao bóng để ghi điểm. Điều đó khiến cho thế trận của trận chung kết này luôn luôn giằng co và khó đoán.

Ở set 1, Dominic Thiem là người đã thi đấu tốt hơn và có được 1 break ở game đấu thứ 5. Sau đó anh đã bảo vệ thành công thành quả của mình để tiến tới chiến thắng 6-4 trong set đấu này.

Những diễn biến trong set 2 còn căng thẳng hơn trong set 1, khi 2 tay vợt đã không mắc 1 sai lầm nào trong những game cầm giao bóng của mình. Medvedev và Thiem đều không thể có break của đối thủ, và set đấu đã phải cần tới loạt tie break để phân định thắng thua. Trong loạt đấu này, mặc dù Medvedev bị dẫn 0-2, nhưng tay vợt người Nga sau đó đã ghi liên tiếp 6 điểm, trước khi kết thúc loạt tiebreak bằng 1 cú ace để chiến thắng set 2 và cân bằng tỉ số 1-1.

Bước vào set 3 quyết định, kịch bản cũng giống với set 1 khi bước ngoặt đến ở game đấu thứ 5. Lần này người có break không phải là Dominic Thiem mà là Daniil Medvedev sau 1 pha lên lưới thành công. Ở các game đấu sau, Dominic Thiem đã thi đấu rất cố gắng để đòi lại break, nhưng trước khả năng phòng thủ ấn tượng của Medvedev, tay vợt người Áo đã không thể làm gì hơn và đành nhìn Medvedev chiến thắng trong set đấu này với tỉ số 6-4 và lên ngôi vô địch.

Chung cuộc, Daniil Medvedev vô địch ATP Finals sau chiến thắng 2-1 trước Dominic Thiem. Tỉ số các set lần lượt là 4-6, 7-6 và 6-4 sau 2 giờ 44 phút tranh tài. Medvedev cũng đã trở thành tay vợt người Nga thứ 2 vô địch ATP Finals, sau chức vô địch của Davydenko vào năm 2009.