Valtteri Bottas startade från pole och hade en säker ledning ned till Max Verstappen på andra och Lewis Hamilton på tredje plats 18 varv in i loppet.
Då valde Red bull att ta in Verstappen, vilket i sin tur föranledde ett depåstopp för Bottas varvet därpå.
Hamilton valde dock att stanna ute. Bottas fick beskedet att han hade skador på golvet, och trots betydligt nyare däck började Hamilton att ta in tid på sin teamkamrat. Finländaren såg ut att räddas när Hamilton fastnade i trafik, och det hela var på väg att bli en hundradelskamp.
Då stannade Esteban Ocon ute på banan med ett kopplingsfel och Hamilton kunde gå in i depån i samband med att den virtuella säkerhetsbilen kallades ut.
– Det är förargligt för Bottas. Allt går emot honom trots att han gör allt man ska göra. Det måste kännas hopplöst, säger expertkommentatorn Björn Wirdheim i V Sport Motor.
https://twitter.com/MercedesAMGF1/status/1322894826644426753Mercedes VM-mästare
På varv 43 kunde även Verstappen ta sig förbi Bottas – men dramat var inte över där.
Bara ett par varv senare drabbades Verstappen av en punktering som gjorde att han tvingades kliva ur bilen och bryta loppet. Säkerhetsbilen kallades ut – och då kraschade även George Russell.
Hamilton kunde till slut ta målflagg som segrare före teamkamraten Bottas, samtidigt som Daniel Ricciardo knep den sista pallplatsen.
Resultatet innebär att Mercedes nu har säkrat VM-titeln för sjunde året i rad, vilket är nytt rekord.
– Det känns helt överväldigande just nu. Folk ser oss på tv och tror att vi är vana vid det här, men jag är så otroligt stolt över att få vara en del av det här teamet. Det är otroligt, säger Hamilton.
Resultat: Emilia Romagnas Grand Prix 2020
1. Lewis Hamilton
2. Valtteri Bottas
3. Daniel Ricciardo
4. Daniil Kvyat
5. Charles Leclerc
6. Sergio Perez
7. Carlos Sainz
8. Lando Norris
9. Kimi Räikkönen
10. Antonio Giovinazzi
11. Nicholas Latifi
12. Romain Grosjean
13. Sebastian Vettel
14. Lance Stroll
15. Alexander Albon
George Russell, Max Verstappen, Kevin Magnussen, Esteban Ocon och Pierre Gasly bröt loppet.