Chặng đua với những diễn biến hấp dẫn, gay cấn trên suốt đường đua cho đến phút cuối cùng. Ngay sau khi xuất phát, các tay đua đã tăng tốc, tách tốp bứt phá để giành những mục tiêu cá nhân. Tốp đi đầu gồm các tay đua Lê Ngọc Sơn (Tập đoàn Lộc Trời), Trần Nguyễn Minh Trí (Dược Domesco Đồng Tháp) và Nguyễn Tuấn Vũ (Thành phố Hồ Chí Minh - VINAMA), luôn giữ khoảng cách 20 giây so với tốp đông bám đuổi phía sau trong suốt 30 vòng đua đầu.
Ba tay đua này đều giành thứ hạng cao nhất trong các Sprint 1 và Sprint 2. Phải đến khi còn 5 vòng cuối, các đội mạnh như Thành phố Hồ Chí Minh - VINAMA, Quân khu 7, Hà Nội... mới tấn công, tăng tốc quyết liệt. Đến vòng 34, vòng áp chót, thì các tay đua ở tốp sau đã tăng tốc bắt kịp tốp đi đầu, nhập thành một đoàn và cạnh tranh kịch liệt khi về đích.
Kết thúc 35 vòng đua hấp dẫn ở chặng 8, chặng cuối của giải năm nay, tay đua Lê Nguyệt Minh (Thành phố Hồ Chí Minh - VINAMA) đã thể hiện được bản lĩnh và sở trường nước rút của mình để giành chiến thắng, với thành tích 1 giờ 28 phút 20 giây. Đây là lần thứ ba Nguyệt Minh giành chiến thắng chặng ở giải năm nay. Về nhì là cua rơ Trần Tuấn Kiệt (Dược Domesco Đồng Tháp); thứ ba là tay đua Nguyễn Dương Hồ Vũ (Thành phố Hồ Chí Minh - VINAMA); về thứ 4 là Nguyễn Tấn Hoài (Dược Domesco Đồng Tháp) và ở vị trí thứ 5 là Trịnh Đức Tâm (Tập đoàn Lộc Trời).
Kết thúc giải, danh hiệu Áo vàng chung cuộc cho Loic Desriac (Bikelife Đồng Nai); Áo xanh cho tay đua Lê Nguyệt Minh (Thành phố Hồ Chí Minh - VINAMA); Áo trắng cho Lê Hải Đăng (Dược Domesco Đồng Tháp) và Áo chấm đỏ thuộc về Nguyễn Quốc Bảo (Dược Domesco Đồng Tháp). Đội Thành phố Hồ Chí Minh - Vinama xếp Nhất đồng đội; Đội Bikelife Đồng Nai xếp thứ Nhì và Dược Domesco Đồng Tháp xếp thứ Ba.
Giải xe đạp VTV Cúp Tôn Hoa Sen năm 2020 khai mạc ngày 24/10, bằng những vòng đua quanh hồ Hoàn Kiếm (Hà Nội). Giải đấu năm nay quy tụ 79 tay đua đến từ 9 đội mạnh trong nước tranh tài trên lộ trình từ thủ đô Hà Nội đến Thành phố Quy Nhơn, lộ trình dài khoảng 1.000 km. Tổng giá trị tiền thưởng của giải lên đến gần 1,1 tỷ đồng, trong đó chiếc Áo vàng chung cuộc trị giá 160 triệu đồng.