El 3 de agosto de 2020 se firmó el acuerdo de colaboración que tendrá una duración de 3 años con el Club Baloncesto Ciudad camisetas nba detroit pistons de Valladolid. Sus camisetas de baloncesto están hechas de poliéster de alta calidad y Kawasaki Bulls también ofrece personalizaciones de las camisetas agregando su número o nombre personal en el producto terminado. La primera alta fue el canterano del Valencia C. F. César Tárrega que llegó cedido con ficha del filial hasta final de temporada que llegaba como sustituto de Gustavo Henrique que se marchó gratis al S. C. Corinthians Paulista. Entre el alta y la baja de los defensas el equipo empató en Elche a 0, siendo el cuarto partido consecutivo sin hacer gol. El equipo brasileño se quedó con el 70% de sus derechos, perteneciendo el 30% restante al Real Valladolid. Por otra parte Valladolid ha sido una de las sedes más solicitadas, siendo elegida como primera sede alternativa por el Real Madrid CF y el Real Celta de Vigo para jugar sus partidos en el Estadio José Zorrilla. El 18 de septiembre de 2020 se anunciaron las sedes alternativas en la que jugaría, la primera será Madrid bien en Estadio Santiago Bernabéu según marchen las obras o bien el Estadio Alfredo Di Stéfano de Madrid.
La temporada 2020-21 empezó a disputarse en septiembre en vez de agosto debido al parón provocado por el coronavirus. Vuelve el círculo dentro de las franjas blanquivioletas pero esta vez con las siglas «R» y «V» de Real Valladolid. Cambió la tipografía de las siglas «V» y «D» de Valladolid Deportivo, que están dentro de un círculo en las las franjas blanquivioletas. En el mercado invernal vinieron Darwin Machís, Selim Amallah, Martin Hongla y Cyle Larin con la intención de subir el nivel del equipo, pero las lesiones de los dos primeros no les permitieron formar parte del equipo, algo que si lograron los dos últimos sobre todo Larin que acabó como pichichi del equipo con 8 goles. A pesar de los malos resultados el equipo tuvo opción de salvarse hasta la última jornada, en una de las ligas con el descenso más barato, para lo que tenía que vencer al Atlético de Madrid que finalmente se proclamó campeón de liga y que sus rivales no venciesen, algo que no se dio, descendiendo como penúltimo.
El campeón fue El Porvenir ascendiendo a primera acompañado por el segundo Argentino de Banfield. En la final, el equipo de Barros Schelotto enfrentaba a Ponte Preta de Brasil, equipo que había accedido a esta instancia tras eliminar sucesivamente a Vélez Sarsfield (campeón argentino vigente, de la temporada 2012/13) en cuartos de final y a São Paulo (campeón defensor del torneo) en semifinales. El 21 de agosto de 2020 se rubricó el acuerdo alcanzado el mes de julio con el Atlético Tordesillas convirtiéndose en el segundo equipo filial de la entidad blanquivioleta. El 10 de julio de 2020 los socios del Atlético Tordesillas han acordado que el equipo se convierta en filial del Real Valladolid por una temporada y prorrogable en el tiempo, donde el Atlético Tordesillas seguirá manteniendo su personalidad jurídica y Junta Directiva. A pesar de que se enfrentaban el peor equipo visitante y el mejor equipo local el partido no se decidió hasta el minuto 97 en el que Sylla transformaba un penalti en el minuto 97. Para ponerle más épica fue el primer penalti transformado en gol del equipo, camisetas basket ya que lo tres anteriores les fallaron. Sylla cuando la afición esperaba varios fichajes y que además fueran de nivel para poder revertir el mal comienzo de temporada que comenzó con una victoria en la primera jornada pero en los tres siguientes partidos cayó derrotado y además sin lograr marcar ningun gol.
Incluye dos palas, tres pelotas y una bolsa para guardarlas. Dicho emblema nació en 1928, junto con el propio club, y consta de una corona real cerrada, distintivo del «Real» del club y heredado de la Real Unión Deportiva; de cinco llamas, presentes en el escudo de Valladolid; cinco castillos, distintivo de Castilla; y seis franjas blanquivioletas, colores del club. El 22 de junio de 2021 se anunció el fin del acuerdo de filialidad con el Atlético Tordesillas pese a que ambos clubes estaban de acuerdo con dicho acuerdo, pero el descenso a la categoría de plata del Real Valladolid hace que tenga que recortar gastos, pese a ello ambos clubes seguirán colaborando. Esa innovación dio muy buenos resultados para los clubes y jugadores. Finalmente logra el ascenso directo tras vencer 3-0 a la S.D.Huesca en la última jornada, a pesar de que dependía de resultados de la U.D. La primera vuelta terminó en diciembre en cuarto puesto que da acceso al play-off pero con una bajada de rendimiento considerable. Calero fue vendido al Espanyol tras su buen rendimiento por 8 millones y variables. Quizás el momento más memorable para los reclutas llegó cuando pudieron salir del túnel junto al equipo de fútbol de los Cougars, experimentando la atmósfera eléctrica en primera persona.