U nedelju, 1. februara 2015. Novak je osvojio osmu gren slem titulu u karijeri, pobedom nad Endijem Marejom rezultatom 7:6 (7:5), 6:7 (4:7), 6:3, 6:0 u finalu Australijen Opena, čime je postao prvi teniser u Open eri koji je osvojio pet titula na Otvorenom prvenstvu Australije.
Mesec i po dana kasnije Novak je osvojio četvrtu titulu u Indijen Velsu i 50. u karijeri pobedom u finalu „BNP Paribas Open“-a nad Rodžerom Federerom rezultatom 6:3, 6:7 (5:7), 6:2.
Novu tenisku istoriju Novak je ispisao dve nedelje kasnije kada je u finalu Masters turnira u Majamiju nadigrao četvrtog nosioca, Britanca Endija Mareja rezultatom 7:6 (7:3), 4:6, 6:0 i tako postao prvi igrač u teniskoj istoriji koji je tri puta u istoj kalendarskoj godini uspeo da osvoji i Indijen Vels i Majami.
Najbolji teniser sveta po drugi put u karijeri popeo se na šampionsko postolje u Monte Karlu pobedom u finalu nad 6. nosiocem, Tomašom Berdihom rezultatom 2:1, po setovima 7:5, 4:6, 6:3. Samim tim, postao je prvi teniser u istoriji kome je pošlo za rukom da osvoji uvodna tri Masters turnira u istoj godini (Indijen Vels, Majami i Monte Karlo).
Novak je odbranio titulu na Masters turniru u Rimu pobedivši u finalu drugog nosioca Rodžera Federera rezultatom 6:4, 6:3.
U nedelju, 12. jula, Novak je po treći put u karijeri osvojio Vimbldon. U reprizi prošlogodišnjeg finala najeminentnijeg teniskog turnira Srbin je srušio Švajcarca Rodžera Federera (2) rezultatom 3:1, po setovima 7:6 (7:1), 6:7 (10:12), 6:4, 6:3 i još jednom potvrdio apsolutnu dominaciju na teniskoj sceni.
Sredinom septembra, Nole je u velikom finalu US Opena posle tri časa i 20 minuta neverovatne borbe nadigrao drugog nosioca, Rodžera Federera rezultatom 6:4, 5:7, 6:4, 6:4. Ovo je Novakova 55. titula u karijeri, druga na Otvorenom prvenstvu SAD, a jubilarna deseta u gren slem kategoriji. Trijumfom u Njujorku Novak je ponovio uspeh iz 2011. godine kada je takođe osvojio tri gren slem titule u sezoni.
Pobedom u finalu nad Rafaelom Nadalom rezultatom 6:2, 6:2 Novak je osvojio šestu titulu u Pekingu i povećao niz pobeda na „China Open“-u na neverovatnih 29-0.
Novak je po treći put u karijeri osvojio oba turnira u Kini u jednoj godini. U finalu Šangaja nadigrao je Žoa-Vilfreda Congu rezultatom 6:2, 6:4 i tako došao do treće titule u najvećem kineskom gradu.
Trijumfom u finalu Pariza nad Endijem Marejem rezultatom 6:2, 6:4, Novak je postao prvi teniser u istoriji koji je osvojio četiti trofeja u „gradu svetlosti“ i šest Masters titula u jednoj sezoni.
Novak je svoju najuspešniju sezonu u karijeri (11 titula) okončao osvajanjem završnog turnira u Londonu. Srpski teniser je u finalu savladao Švajcarca Rodžera Federera rezultatom 6:3, 6:4 i tako postao prvi teniser u istoriji kome je pošlo za rukom da osvoji četiri uzastopne titule na ATP World Tour finalu.
