中核集团党组坚持“第一议题”制度，推动学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九届历次全会精神持续走深走实，第一时间传达学习党的十九届五中全会精神，将其作为重大政治任务抓实抓好，组织全系统全体党员网上培训和党员领导干部重点轮训，迅速兴起学习宣贯全会精神的热潮。
高效落实习近平总书记重要指示批示精神和党中央决策部署，向全系统发出“决战一百天，决胜十三五”倡议，坚持任务不减、目标不变、标准不降，掀起决战决胜战斗热潮，执行力提升成效明显，确保“十三五”重点任务圆满收官。党组书记、董事长余剑锋在《求是》等杂志发表理论文章，在大战大考中坚持党建引领，大力提振干事创业精气神。出台党建融入中心三年行动方案，实现党建联建重大工程全覆盖，党建+安全、党建+科技攻关、党建+深化改革等取得阶段性成果。提炼形成“强核报国、创新奉献”的新时代核工业精神，评选19家首批党性教育基地，3家成员单位被评为第六届全国文明单位，秦山核电主要领导受到习近平总书记亲切会见，并作为唯一的全国文明单位代表发言。
7月28日，国际热核聚变实验堆(ITER)计划重大工程安装启动仪式在法国该组织总部举行。此前，中核集团成功实现杜瓦底座吊装，拉开了国际热核聚变实验堆主设备安装序幕。中国国家主席习近平致信祝贺并指出，国际热核聚变实验堆计划承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望，计划实施以来，中方始终恪守国际承诺，中国企业和科研人员勇挑重担，与国际同行齐心协力，为计划的顺利推进贡献了中国智慧和中国力量。
12月4日，中国环流器二号M装置在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆自主设计与建造打下坚实基础。
11月27日，华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功，创造了全球第三代核电首堆建设的最佳业绩。这标志着中国打破了国外核电技术垄断，正式进入核电技术先进国家行列，对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。
当地时间11月28日，华龙一号海外首堆巴基斯坦卡拉奇核电工程2号机组正式开始装料。这是双方巩固深化中巴全天候战略合作伙伴关系、推进中巴核能合作的重要成果，将增强华龙一号在“一带一路”沿线国家的影响力和竞争力。
9月8日，中核集团田湾核电5号机组具备商业运行条件，成为2020年全国唯一商运的核电机组。11月，满足世界核电运营者协会综合指数计算条件的中国核电21台机组中，有15台机组WANO综合指数达到满分100，并列世界第一!此外，在2020年，中核集团申报的我国2项核电标准成为国际标准，对支撑华龙一号“走出去”和提升我国核电国际影响力具有重要意义。
9月8日，全国抗击新冠肺炎疫情表彰大会在京举行。中核集团北京原子高科金辉辐射技术应用有限责任公司获评“全国抗击新冠肺炎疫情先进集体”，核工业四一七医院院长施晓松获评“全国抗击新冠肺炎疫情先进个人”。
此外，中核集团3人获“中央企业抗击新冠肺炎疫情先进个人”称号，1集体获“中央企业抗击新冠肺炎疫情先进集体”称号;1名党员获“中央企业优秀共产党员”称号，1基层党组织获“中央企业先进基层党组织”称号;1人获“全国卫生健康系统新冠肺炎疫情防控工作先进个人”称号。
面对新冠肺炎疫情，按照党中央、国务院决策部署，中核集团全力支援抗疫，平稳有序高效开展疫情防控。其中，派出282名医护人员，其中48人奔赴湖北一线;全系统捐款5600余万元，党员个人捐款804.48万元;发挥核技术在辐照消毒等方面的优势，免费为228万套医用防护服、2011万副医用乳胶手套提供灭菌服务。同时还向巴基斯坦、日本、韩国、英国、法国、伊朗、德国、捷克、西班牙、意大利、纳米比亚等国伸出援手，向海外捐赠包括一次性医用口罩、护目镜、隔离衣等防疫物资。
2020年，中核集团始终坚持和加强党的领导，将精准扶贫作为义不容辞的重要政治责任，作为落实“两个维护”具体行动，派出近百名扶贫干部奋战在脱贫一线，深耕党建扶贫、教育扶贫、产业扶贫等模式成效显著，连续两年获得中央单位定点扶贫工作考核“好”的最高等次。
包括宁夏同心，陕西旬阳、白河及重庆石柱等四个定点扶贫县在内，中核集团对口援助的22个省(自治区、直辖市)、44个县、70多个村镇全部顺利实现“脱贫摘帽”。持续关注解决集团内、外部困难群体，用真情、解难题、出实招，确保小康路上一个都不掉队。在积极助力脱贫攻坚的同时，中核集团也坚定履行其企业社会责任，在落实国家战略、发展绿色能源、投身社会公益等众多领域持续贡献中核力量。
1月，工业和信息化部发布2019年度国防科学技术奖励决定，中核集团46项重大科技成果获得奖励。其中，“千吨级大型铀矿基地绿色高效原地浸出技术及工程应用”获国防科技进步特等奖，这是中核集团自成立以来第二次获得该奖项;“复杂系统自然循环耦合特性关键技术及应用”获技术发明一等奖，这是集团公司首次获得此项殊荣;此外，“中核集团核基础和核数据创新团队”获国防科技创新团队奖。
11月8日，核工业老领导、我国核潜艇第一任总设计师、中国工程院院士彭士禄荣获中国工程界最高奖项——“光华工程科技成就奖”，成为继朱光亚、钱正英、徐匡迪、钟南山、潘家铮、师昌绪、张光斗等院士之后，第八位获得此项殊荣的科学家。11月3日，中国工程院院士、中核集团中国原子能科学研究院党委书记罗琦荣获“何梁何利基金科学与技术进步奖”。12月28日，中核集团陈亮当选“最美科技工作者”。
8月10日，美国《财富》杂志公布最新一期世界500强排名，中核集团首次申报首次入选。这是我国核工业企业首次进入世界500强，也是中核集团打造国际核科技发展的引领者、推动建设国际一流企业迈出的重要一步。另外，中核集团还连续15年获评国资委考核A级。
“两核”重组以来，中核集团积极贯彻落实习近平总书记指示批示精神，系统谋划新时代核工业发展，坚持战略引领，形成了更高水平的核工业创新链和产业链，显著提升了我国核工业的资源整合利用水平和整体国际竞争实力。
新时代是奋斗者的时代，伟大的时代呼唤伟大的精神，崇高的事业需要榜样的引领。1月15日，为热烈庆祝中国核工业创建65周年，71名“核工业功勋榜”上榜人员或其家属代表被授予核工业功勋奖章，40名(团队)模范践行集团公司核心价值观的“奋进中核人”被表彰。
此次“核工业功勋榜”上榜者涵盖核工业全产业链，是中国核工业从创建伊始到当前各个时期的杰出代表。这些上榜者为中国核工业的诞生与成长忘我而无私地奉献了知识、技能、力量、宝贵的青春乃至终生，为中国核工业作出了杰出的贡献。本次“奋进中核人”评选表彰，深入挖掘近五年来基层一线践行企业核心价值观的典型代表，他们在各自的岗位上用行动彰显了忠于职守、攻坚克难、持之以恒、勇于担当、大力协同的精神品质。
6月16日，中核集团正式启动首届科技创新大赛，这标志着全国首个面向中国核科技工作者、促进科技创新成果转化的竞技舞台和创新平台正式启用。大赛历时半年，充分发挥“小核心、大协作”优势，携手高校、社会投资机构联合开展，867个项目同台竞技，36个项目实现对接或达成合作意向，预计市场规模超千亿，促进重大创新成果竞相涌现，为集团科技创新与成果转化注入新活力。
9月21日，我国自主研发的超导回旋加速器质子束能量首次达到231 MeV，标志着中核集团自主研发质子治疗系统实现重要里程碑节点，为突破国外在质子治疗装备领域的垄断地位，带动我国精准放疗技术水平的跨越式发展奠定基础。9月底，“华南热液型铀矿基地深部探测技术示范”重点研发项目取得重大找矿突破，在1550米深度发现了我国目前最深的工业铀矿化，刷新我国工业铀矿化发现的最深记录，达到国际同类水平。
此外，2020年中核集团与国家人社部共同举办“技能中国行2020-走进核工业”系列活动取得圆满成功，这也是集团公司历史上举办规模最大、竞赛职业最多、参赛选手及选手数量最多的一届国家级技能竞赛活动。
剥离企业办社会职能和解决历史遗留问题是党中央、国务院为深化国有企业改革、完善社会治理、改善基本民生作出的重大决策部署。2020年，中核集团高质量、高效率地完成了剥离企业办社会职能和解决历史遗留问题各项目标任务，历时五年实现全面收官，更好实现了集团公司资源向主业集中，更有利推进了集团公平参与市场竞争，更有效改善了民生，更进一步提升了核心竞争力，为筑牢国家安全基石，续写我国核工业的辉煌篇章奠定了坚实基础。
2020年，中核集团全面实施国企改革三年行动。集团公司党组高度重视，将实施三年行动作为重大政治责任，第一时间传达学习、成立机构、落实责任、提出要求。按照“可衡量、可考核、可检验、要办事”原则，编制改革三年行动实施方案及行动清单，围绕6个方面提出80个重点任务，2020年度重点任务已基本完成，集团公司深化改革工作获国资委高度认可。
集团公司各项重点领域、关键环节改革取得积极成效。科研院所改革全面深化，17家事业单位科研院所均明确了“一院两制”领导体制，6家试点院所初步建立了党委、院长办公会的议事决策机制，薪酬改革全面实施。科研院所“我要改革”的氛围已经形成，核动力院、中核矿业科技等科研院所，在重大科技创新、创新平台建设和人才方面取得了积极进展。4户“双百企业”基本按期完成三年改革任务，中核华兴率先推行经理层任期制契约化。2户科技型子企业纳入“科改示范企业”，中核七院营业收入、利润同比分别大幅增长。为打造一批改革标兵企业，中核集团自主实施综合改革行动，编制行动方案，首期遴选11家成员企业。
