Oorspronkelijk was de D820 onderdeel van de N20. Het deel tussen Tarn-et-Garonne en Toulouse was daarnaast ook onderdeel van de N113. In 2006 werd de weg overgedragen aan het departement Haute-Garonne, omdat de weg geen belang meer had voor het doorgaande verkeer vanwege de parallelle autosnelwegen A61, A62 en A66. De weg is toen omgenummerd tot D820.