2020年5月28日，山下结衣被宣布成为《女孩×战士》系列第四季《警察×战士爱心巡护》的主演之一，饰演青濑小花；9月13日，随lovely2参与Girls2拍摄的《大事なモノ》MV发布，该MV收录于Girls2的专辑《大事なモノ》中；11月22日，《警察×战士爱心巡护》宣布电影化，山下结衣在该电影中依旧饰演青濑小花。