北京时间2020年8月15日2:00，奥沙利文与塞尔比迎来世锦赛半决赛第四阶段的比赛。在本场比赛中，奥沙利文在前三个阶段11-13落后塞尔比的情况下凭借单杆138分的强势表现一路将比分追至16-16平，从而进入最终的决胜局。在决胜局中，奥沙利文精准打进远台红球后成功上演一杆致胜，最终奥沙利文以17-16强势逆转塞尔比晋级世锦赛决赛，接下来，他将与凯伦.威尔逊争夺世锦赛冠军奖杯！
第25局，来到第四阶段比赛后，奥沙利文率先打出不俗的状态，他凭借组合球上手单杆直接轰出114分的强势表现以114:0零封对手塞尔比从而将比分追至12-13落后塞尔比。第16局，奥沙利文再次打出不俗表现，他凭借单杆57分的表现以104:23拿下此局比赛的胜利从而将比分改写为13-13战平塞尔比。第27局，奥沙利文率先拿到6分后失误，随后塞尔比拿到11分后出现失误，奥沙利文再次打进红球上手拿到45分后K球失误母球摔袋被罚4分，随后塞尔比凭借单杆56分的表现以71:51完成逆转以14-13领先奥沙利文。第28局，塞尔比单杆63分以64:0拿下此局取得15-13领先距离赛点只剩一局。
第29局，奥沙利文率先拿到8分后尝试翻袋失误，塞尔比击打底库红球防守失误，奥沙利文拼进高难度红球上手拿到26分失误。塞尔比打进右侧底袋红球成功获得上手机会，在拿到50分后出现失误，最终奥沙利文以62:50拿下此局比赛的胜利将比分改写为14-15落后塞尔比。第30局，奥沙利文率先拼进红球上手，却在击打蓝球时出现失误给了塞尔比上手机会，塞尔比抓住机会打进右侧底袋红球上手，在拿到31分后出现失误。随后奥沙利文拼进远台红球成功上手拿到6分再次失误。最终奥沙利文两杆犯规让塞尔比以71:47拿下此局比赛从而以16-14领先奥沙利文。
第31局，奥沙利文率先拼进远台红球上手，随后就打出非常不错的表现，他凭借单杆138分的强势表现以138:0拿下此局比赛胜利从而将比分改写为15-16落后塞尔比。第32局，奥沙利文率先打进红球上手单杆拿到71分之后选择防守，最终奥沙利文以74:0拿下此局比赛的胜利将比分改写为16-16战平塞尔比。第33局，塞尔比防守出现失误，奥沙利文拼进远台红球成功上手，最终奥沙利文单杆打出64分后出现失误，给了塞尔比上手的机会。最终奥沙利文以81:34拿下此局以17-16击败塞尔比晋级决赛