11月10日晚，2020乒乓球女子世界杯落下帷幕。陈梦在决赛先输一局的情况下，连扳四局，最终以4-1击败孙颖莎，夺得冠军。这是陈梦职业生涯的首个世界杯冠军。

比赛开局，陈梦进入状态很快，一路领先至10-6，可是孙颖莎后来居上，以13-11逆转取胜。第二局开局，陈梦受到上局被逆转的影响，开局1-5落后。面对困境的陈梦迅速调整，连续得分，最终以11-6将总比分扳平。随后的比赛，陈梦越打越好，以11-9、11-6、11-8连赢三局，最终4-1锁定比赛的胜利。