Gatlin, från bana 7, fick en bra start men låg en bit efter Tyson Gay i början av loppet. På upploppet krängde Gatlin en aning och fick korrigera sig men dundrade i mål på supertiden.
Han krossade sitt personliga rekord på 20,00 från 2005 och gick in som delad åtta genom alla tider med Frankie Fredericks. Hans 19,68 är årets bästa tid i friidrottsvärlden.
Gay blev fyra
200 m-specialisten Nickel Ashmeade var chanslös tvåa på 19,99.
Gay föll tillbaka till fjärde plats på 20,22.