Durante i test invernali relativi al Campionato Mondiale 1984, De Angelis ottenne ottimi tempi, soprattutto sul circuito Paul Ricard, mentre ebbe difficoltà a Kyalami, dove le elevate temperature crearono problemi al motore. La stagione 1984 iniziò positivamente per De Angelis, che alla prima gara conquistò la pole position e giunse terzo. Nei successivi Gran Premi ottenne qualche piazzamento e a San Marino tornò sul podio, nonostante avesse rischiato di non tagliare il traguardo a causa del serbatoio quasi vuoto. Ottenne poi un secondo posto, suo migliore risultato in una stagione dominata dalle McLaren, al Gran Premio degli Stati Uniti, seguito da un altro podio a Dallas. In estate, il pilota rinnovò il contratto con il team inglese per un altro anno, nonostante voci di un suo passaggio alla Renault, visto anche il suo crescente aumento di popolarità in Francia. Staccato di appena sei punti dalla vetta dopo il Gran Premio di Gran Bretagna, nel finale di stagione non andò oltre due piazzamenti a punti, ma fu sufficiente per concludere terzo nel campionato piloti dietro a Niki Lauda ed Alain Prost.