Tay vợt 27 tuổi người Áo mở đầu trận đấu hết sức chậm chạp. Ảnh hưởng từ chấn thương mắt cá chân từ trận bán kết đã khiến Thiem không còn là chính mình với hàng loạt lỗi giao bóng hỏng và mất đến 2 break. Trong khi đó, ở phía bên kia, Zverev nhập cuộc bùng nổ với 4 cú ace, 16 điểm winner và nhanh chóng kết thúc set đầu chỉ sau 31 phút.
Set 2 tiếp tục là cơn ác mộng đối với Thiem. Tay vợt người Áo may mắn thoát hiểm ngay trong game đầu cầm giao bóng của set đấu nhưng lại để mất 2 break liên tiếp sau đó. Ở tình thế nguy hiểm, Thiem mới bắt đầu nhập cuộc và cứu đến 4 set point cũng như giành lại một break. Tuy nhiên, Zverev không mắc thêm sai lầm và kết thúc set 2 với tỷ số 6-4.
Trong suốt chiều dài lịch sử những trận chung kết Grand Slam, chưa từng có một tay vợt có thể ngược dòng khi bị dẫn trước 0-2. Hạt giống số 5 người Đức tiếp tục có khởi đầu như mơ trong set 3 khi bẻ break thành công ở game 3. Không còn gì để mất, Thiem vùng dậy và ngay lập tức đòi lại break ở game 4.
Cả 2 tay vợt giằng co ở những game đấu sau đó nhưng Thiem là người thi đấu tốt hơn. Hạt giống số 2 tìm lại được phong độ và chiếm ưu thế trong những tình huống đánh bóng bền. Sự kiên trì đã giúp Thiem giành được set 3 sau khi Zverev mắc lỗi đánh bóng hỏng trong game cầm giao bóng cuối cùng.
Set 4 chính là minh chứng rõ nhất cho sự thay đổi của 2 tay vợt trong trận đấu này. Thiem tỏ ra mạnh mẽ và tràn đầy tự tin trong những tình huống đánh bóng nặng về cuối sân.
Trong khi đó, Zverev giao bóng 2 rất tệ và mắc tới 12 lỗi đánh bóng so với chỉ 2 của Thiem. Tay vợt xếp thứ 3 trên BXH ATP cầm giao bóng ổn định, bẻ được một break của Zverev ở game 8 và kết thúc set đấu với tỷ số 6-3 để đưa trận đấu vào set 5 quyết định.
Khác với những trận chung kết Grand Slam trước, set 5 trong trận đấu này diễn ra với chất lượng chuyên môn không được cao. Cả 2 tay vợt đều xuống sức thấy rõ với Zverev là 2 trận đấu 5 set liên tiếp trong khi Thiem có những bước di chuyển nặng nề do chấn thương.
Mọi chuyện tưởng chừng thuận lợi cho Thiem với break ngay game đầu set 5. Tuy nhiên, Zverev không nản chí và ngay lập tức gỡ hòa trong game tiếp theo. Cả 2 tiếp tục cầm giao bóng ổn định cho đến game 8 của set 5. Đây mới là lúc khán giả được thưởng thức một trong những màn “rượt đuổi” điên rồ nhất của một trận chung kết Grand Slam.
Quyết định lên lưới của Zverev khiến anh giành được break quan trọng để dẫn trước 5-3 và có cơ hội kết thúc trận đấu. Mặc dù vậy, “bóng ma” mang tên tâm lý lại cản bước tay vợt người Đức. Thiem với kinh nghiệm dày dặn liên tục kéo Zverev vào những loạt đánh bóng bền cân não và trước ngưỡng cửa thiên đường, tay vợt người Đức tỏ ra hấp tấp và liên tục đánh bóng hỏng.
Zverev chỉ cứu được một break trước khi lên lưới không thành công và để mất cơ hội giành chức vô địch. Hưng phấn sau khi thoát hiểm, Thiem liên tục đánh bóng nặng về cuối sân và giành thêm một break ở game 10 để dẫn 6-5.
Tuy nhiên, kịch tích lại một lần nữa xảy ra ở sân Flushing Meadows. Sự thăng hoa ở những game trước đã khiến chấn thương ảnh hưởng đến Thiem và những bước di chuyển của tay vợt người Áo không còn linh hoạt. Zverev tận dụng cơ hội, dẫn 40-15 trong game đấu then chốt và đưa set năm vào loạt tie-break với cú winner quyết đoán.
Loạt tie-break quyết định chức vô địch diễn ra với tốc độ không cao do cả 2 đều đã bị vắt kiệt sức. Thiem mất mini-break ngay trong game cầm giao bóng đầu tiên nhưng Zverev cũng không khá hơn.
Ở những khoảnh khắc quan trọng nhất sự nghiệp, tay vợt người Đức lại tiếp tục mắc lỗi giao bóng kép. Thiem dẫn 5-3 trong loạt “đấu súng” cuối cùng nhưng bỏ lỡ khi tỷ số là 6-4 sau một pha thuận tay quá dài.
Cơ hội tiếp tục đến với Thiem sau pha lên lưới có phần vội vã và quá hiền của Zverev khi tỷ số đang là 6-6. Ở lần thứ 3, Zverev tự kết liễu trận đấu với pha đánh bóng hỏng hết sức cẩu thả. Thiem nằm dài xuống sân và trở thành tân vương US Open 2020 với chiến thắng 2-6, 4-6, 6-4, 6-3, 7-6 sau hơn 4 giờ đồng hồ.
Thiem trở thành tay vợt nam thứ 150 trong lịch sử vô địch Grand Slam và là người đầu tiên trong nhóm Next Gen sinh sau năm 1990 lên ngôi.