ในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2019 มูซีอาลาในวัย 16 ปี ออกจากเชลซีเพื่อย้ายไปร่วมทีมไบเอิร์นมิวนิก[2] ต่อมาในวันที่ 3 มิถุนายน ค.ศ. 2020 เขาลงเล่นระดับอาชีพนัดแรกให้กับทีมสำรองของไบเอิร์นมิวนิก โดยลงเล่นเป็นตัวสำรองช่วยให้ทีมเอาชนะ Preußen Münster ไปได้ 3–2 ในลีกระดับสาม[9] ต่อมาในวันที่ 20 มิถุนายน ค.ศ. 2020 เขาลงเล่นให้กับทีมชุดใหญ่ในบุนเดิสลีกาครั้งแรกในนัดที่พบกับไฟรบวร์ค ทำให้เขากลายเป็นผู้เล่นอายุน้อยที่สุดที่ลงเล่นให้กับไบเอิร์นในบุนเดิสลีกา ด้วยวัยเพียง 17 ปี 115 วัน[10][11] ต่อมาในวันที่ 18 กันยายน ค.ศ. 2020 มูซีอาลาทำประตูแรกในบุนเดิสลีกาช่วยให้ทีมเอาชนะชัลเคอ 04 ไปได้ถึง 8–0 ทำให้เขากลายเป็นผู้เล่นอายุน้อยที่สุดที่ทำประตูให้กับไบเอิร์นด้วยวัยเพียง 17 ปี 205 วัน ทำลายสถิติเดิมของรอเก ซังตา ครูซ ที่ทำไว้เมื่ออายุ 18 ปี 12 วัน[6][12] ต่อมาในวันที่ 3 พฤศจิกายน มูซีอาลาลงเล่นนัดแรกในยูฟ่าแชมเปียนส์ลีก โดยลงเล่นเป็นตัวสำรองแทนที่โทมัส มึลเลอร์ ช่วยให้ทีมบุกเอาชนะเร็ดบุลซัลทซ์บวร์ค 6–2[13] ต่อมาในวันที่ 1 ธันวาคม เขาลงเล่นเป็นตัวจริงในแชมเปียนส์ลีกครั้งแรก ช่วยให้ทีมบุกไปเสมอกับอัตเลติโกมาดริด 1–1[14] ต่อมาในวันที่ 23 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2021 มูซีอาลาทำประตูแรกในแชมเปียนส์ลีก ช่วยให้ทีมบุกเอาชนะลาซีโอ 4–1 ในเลกแรกของรอบ 16 ทีมสุดท้าย ทำให้เขาเป็นทั้งผู้เล่นชาวอังกฤษและเยอรมันอายุน้อยที่สุดที่ทำประตูในรายการระดับทวีปนี้[15][16]