2018 reiste er zu den Europameisterschaften in Berlin an, ohne in der Saison einen kompletten Zehnkampf absolviert zu haben. Nichtsdestoweniger galt er als hoher Favorit, hatte er sich doch mit neuen Bestleistungen über 100 Meter und im Hürdenlauf, Kugelstoßen und Diskuswurf bei Einzelstarts und einem halben Zehnkampf in Ratingen in guter Form gezeigt.[5] Bei den Europameisterschaften gelang ihm dann allerdings im Weitsprung – der zweiten Disziplin nach einer neuen 100-Meter-Bestleistung von 10,64 s – kein gültiger Versuch, woraufhin er den Wettkampf vorzeitig beendete. Am 16. September 2018 stellte Mayer im französischen Talence mit 9126 Punkten einen neuen Weltrekord auf (10,55 s / 7,80 m / 16,00 m / 2,05 m / 48,42 s / 13,75 s / 50,54 m / 5,45 m / 71,90 m / 4:36,11 min). Er verbesserte die bisherige Bestleistung um 81 Punkte. Nach dem TschechenRoman Šebrle (9026 im Jahr 2001) und dem US-Amerikaner Ashton Eaton (9045 im Jahr 2015) ist er der dritte Zehnkämpfer, der die 9000 Punkte überbot.[6]
2019 verzichtete Mayer auf die Halleneuropameisterschaften, da der Zehnkampf kräfteraubend sei und er eine Pause brauche.[7] Eigenen Angaben zufolge wolle er seinem Körper nicht mehr als einen Zehnkampf pro Jahr zumuten.[8] Beim IAAF-Diamond-League-Meeting in Paris im August 2019 trat er in einem Dreikampf an und erzielte neue persönliche Bestleistungen im Kugelstoßen (17,08 m) und über die 110 Meter Hürden (13,55 s).[9] Als Favorit bei den Weltmeisterschaften in Doha gehandelt, führte Mayer den Zehnkampf nach der siebten Disziplin an, musste aber nach einer im Hürdenlauf zugezogenen Verletzung den Wettkampf beim Stabhochsprung abbrechen.[10]
2020 beteiligte sich Mayer am 7. Juni siegreich beim Ultimate Garden Clash. Mitte des Jahres trennte er sich nach zwölf Jahren von seinem Trainer.[11] Im Dezember 2020 siegte er mit Weltjahresbestleistung im Stade Paul-Julius-Bénard von Saint-Paul mit 8552 Punkten beim Meeting de la Réunion, dem ersten Mehrkampfbewerb der während der COVID-19-Pandemie wieder stattfand.[12]
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