Zhao további sikert ért el a "Nomadland" (2020) című filmjével, amely nemzetközi elismerést szerzett és számos díjat nyert, köztük az Arany Oroszlánt a Velencei Filmfesztiválon, a Népi Választás díjat a Torontói Nemzetközi Filmfesztiválon és számos legjobb film díjat. Zhao díjat nyert a rendezésért a
Akadémia díj, Amerikai Igazgatók Szövetsége díj, Aranygömb díj és Brit Akadémia Filmdíj; minden testületben ő volt a második nő, aki megnyerte. Zhao négy Oscar-díjra jelölték a filmet, és mind a legjobb film, mind a legjobb rendező díját nyerte, így a történelem második nője lett, aki megnyerte a második díjat Kathryn Bigelow után 2010-ben, és az első színesbőrű nő, aki megnyerte a kategóriát. Ő lett a hatodik nő, aki ugyanabban az évben többszörös Oscar-díjat nyert Edith Head, Catherine Martin, Fran Walsh, Kathryn Bigelow és Frances McDormand után. A filmet nem adták ki a mozikban Kínában, és azt feltételezik, hogy ez a múltban tett megjegyzései miatt volt, és az Oscar-díjban a legjobb rendezői győzelméről szóló híreket is cenzúrázták.