15 czerwca grupa wydała trzeci minialbum Oneiric Diary. Minialbum odnotował ponad 510 tys. sprzedanych kopii wg Gaon i 6 sierpnia uzyskał status podwójnej platyny. 6 sierpnia Stone Music Entertainment ogłosiło, że pierwszy solowy koncert online pt. Oneiric Theatre odbędzie się 13 września.
21 października został wydany w Japonii pierwszy japońskojęzyczny album Twelve; zadebiutował na 1. mejscu listy Oricon. 5 listopada 2020 roku przedstawiciel zespołu ogłosił datę rozwiązania grupy – kwiecień 2021 roku. 7 grudnia miał swoją czwarty koreański minialbum One-reeler / Act IV, wraz z teledyskiem do głównego singla „Panorama”.
26 stycznia 2021 roku IZ*ONE wydały promocyjny singel zatytułowany „D-D-Dance” dla aplikacji mobilnej Universe. 10 marca Mnet potwierdził datę rozwiązania zespołu, po wygaśnięciu kontraktu. 13 i 14 marca odbyły się internetowe koncerty One, The Story.