2 – 0. Sin embargo, el 13 de mayo anotó su primer gol en la temporada ante el Chapecoense tras una sequía de 7 partidos sin anotar, pero solo un día después, el TAS le aumenta la suspensión, con lo que se perdería el resto de la temporada hasta su regreso el 18 de julio ante Sao Paulo. Previamente a la temporada 2020 y finalizando la temporada 2019, nació un fuerte rumor sobre la posible llegada de Guerrero al club Argentino Boca Juniors, con el pasar de los meses los rumores fueron creciendo, sin embargo, no hubo ningún acuerdo de por medio y Guerrero confirmó su permanecía en el Internacional hasta el final de la temporada. En dicha fase ganó todos los partidos disputados, igualando el récord de 14 victorias consecutivas en partidos de competición que hasta en esa fecha compartían la selección neerlandesa y la selección francesa, y logrando con ello la clasificación como primera de grupo para una fase final a la que acudiría como vigente campeona. A día de hoy, la empresa, que produce en España y Portugal, cuenta con prendas de todo tipo, desde polos y camisetas hasta pantalones cortos y largos. El 8 de diciembre, el Internacional se enfrentó al Atlético Mineiro en un importante partido en la última fecha del Brasileirao que definiría su clasificación al Pre-Libertadores, en dicho partido, Guerrero anotó el gol del empate temporal tras un rebote en el área rival, finalmente el Internacional volteó el marcador y ganó por un resultado de 2-1, obteniendo una clasificación a la fase previa de la Copa Libertadores 2020. Paolo Guerrero finalizó el Brasileirao luego de haber anotado 1 gol a Flamengo, 1 gol a Cruzeiro, 1 gol al Avaí, 2 goles al Bahía, 2 goles al Fortaleza, 1 gol a Goias, 1 gol a Botafogo y 1 gol al Atlético Mineiro, de esa manera fue el máximo goleador de su equipo en la Liga, con un total de 10 goles en 24 partidos.
En el Campeonato Carioca, Flamengo venció con un resultado de 2-1 al Botafogo por la semifinal del campeonato, Guerrero fue la gran figura al hacer un doblete que clasificó al Flamengo a la gran final. Ya en la fase de grupos, Guerrero hizo un doblete y brindó una asistencia en la goleada 3-0 de su equipo contra la U. Católica de Chile por la primera jornada de la fase de grupos. Paolo finalizó el Brasileirao anotándole 3 goles al Chapecoense, 1 gol a Sao Paulo, 1 gol a Palmeiras y 1 gol a Sport Recife, acumulando un total de 6 goles en 20 partidos y convirtiéndose en el segundo goleador de su equipo en la competición. El 17 de septiembre, Guerrero anotó en un partido entre Flamengo y Sport Recife, el primer tanto del Flamengo llegó en el minuto 8 gracias Paolo Guerrero, quien aprovechó un rebote en el área rival para marcar.
Finalmente, por este mismo torneo consigue vencer vía penales a Fortaleza pese a haber errado el primer penal de su equipo, gracias a la gran actuación del portero Alexander Domínguez, que detuvo 3 disparos para conseguir el título. El 2 de julio, Paolo anotó un gol de tiro libre que dejó sin reacción al portero del equipo rival, dicho gol fue anotado en un partido entre el Flamengo contra Sao Paulo en la fecha 11 del Brasileirao, camiseta negra valencia cf el marcador terminó 2-0 a favor del Flamengo. En la segunda jornada, Guerrero fue partícipe del primer clásico Grenal de la historia que se realizaba en la Copa Libertadores, en dicho encuentro se enfrentaron el Internacional contra el Gremio, Paolo jugó los 90 minutos y no pudo anotar goles, el partido culminó en un empate por un marcador de 0-0, es en este partido donde se da tanto el último encuentro de la libertadores antes de la pandemia como la batalla campal entre estos dos clubes que terminó con 8 expulsados. Pero, en el inicio del segundo tiempo, apareció Philippe Coutinho para los locales por doblete en los minutos 50 y 53, y en el minuto 85 llegó un gol de media distancia del joven jugador Everton para certificar la goleada de 3-0. El 18 de junio, se enfrentó a Perú en Río de Janeiro, donde volvió a decepcionar tras caer por 1-3 con goles de Paolo Guerrero, Jefferson Farfán y Edison Flores para los incas, mientras que Marcelo Martins descontó para los bolivianos quedando al borde de la eliminación.
En dicha fase, se enfrentaría al Nacional de Uruguay, equipo al que le anotaría un gol en el partido de ida y otro gol en el partido de vuelta con destacadas actuaciones por parte del Peruano y clasificando a su equipo a los cuartos de final. El equipo se había desprendido de dos de sus delanteros: Roberto Soldado y Nelson Valdez, y había fichado solamente a Hélder Postiga. Anotó su primer gol en la Copa Argentina el 22 de febrero frente a San Martín de Formosa, equipo de la tercera división argentina, tras aprovechar el rebote de un tiro libre. Federico finalizó su primera temporada como profesional con 12 presencias en la máxima categoría, lograron el Torneo Apertura 2015 y el Campeonato Uruguayo 2015-16, además de debutar a nivel internacional en Copa Libertadores. Ante esto, Avaí anunció que no le renovaría su contrato, por lo que terminó quedando como jugador libre. A continuación, debuta en la Libertadores el 9 de abril ante Palestino, donde anota dos goles clasificando a su equipo de forma anticipada a octavos de final. En la Copa de Brasil, Guerrero brilló en el partido del Flamengo contra el Santos, brindando un doblete de asistencias en el partido de ida de los cuartos de final, el primer tanto para el Mengao llegó sobre los 27 minutos, cuando el delantero peruano sacó un lujoso taco para habilitar a Éverton Ribeiro, posteriormente, personalizar camisetas en valencia Guerrero nuevamente brindó una asistencia para el segundo gol de su equipo y de esa forma el marcador culminó con un 2-0 a favor del Flamengo.