Luego de sentir molestias en su brazo de lanzar, luego de su apertura del domingo ante los Astros, Ohtani fue diagnosticado con un esguince de grado 1-2 en su antebrazo, tras someterse a una resonancia magnética el lunes. Originalmente fue apartado del montículo por un período de entre cuatro a seis semanas.
Ohtani tiene efectividad de 37.80 en el año, luego de permitir siete carreras en un total de 1.2 innings entre sus primeras dos aperturas. No había abierto un juego en las Mayores desde el 2 de septiembre del 2018, antes de someterse a la cirugía Tommy John. Además, está bateando .148/.179/.407 con dos jonrones y siete impulsadas en seis juegos como bateador designado.
El 24 de julio de 2020, Ohtani fue el primer jugador automático en la 2da base en un juego oficial de MLB al comienzo de la décima entrada como parte de una de las nuevas reglas de la temporada de MLB 2020 en un juego contra los Atléticos de Oakland . Fue expulsado en una escapada.
El 26 de julio de 2020, Ohtani regresó al montículo contra los Atléticos de Oakland, haciendo su primera aparición como lanzador desde septiembre de 2018. No salió bien como estaba planeado, ya que permitió 5 carreras y fue retirado del montículo sin registrar un out, comenzando su temporada con una pérdida y una efectividad infinita.
Después de su segundo inicio de temporada contra los Astros de Houston, Ohtani comenzó a experimentar molestias en su brazo derecho, y finalmente se reveló que tenía una tensión flexora en el codo derecho después de someterse a una resonancia magnética.El manager de los Angelinos, Joe Maddon, declaró más tarde que Ohtani no lanzará por el resto de la temporada.
Ohtani fue seleccionado para el Equipo Nacional Sub-18 de Japón que finalmente terminó en sexto lugar en el Campeonato Mundial de Béisbol 18U en Seúl, Corea.

