Oorspronkelijk was de D820 onderdeel van de N20. Het deel tussen Grisolles en Haute-Garonne was daarnaast ook onderdeel van de N113. In 2006 werd de weg overgedragen aan het departement Tarn-et-Garonne, omdat de weg geen belang meer had voor het doorgaande verkeer vanwege de parallelle autosnelwegen A20 en A62. De weg is toen omgenummerd tot D820.