Nelle prime gare del campionato la Ferrari si dimostrò poco competitiva, non permettendo al pilota spagnolo di lottare per la vittoria. Nell'inaugurale Gran Premio d'Australia Alonso conquistò il quinto posto, scalando poi in quarta posizione in seguito alla squalifica di Daniel Ricciardo, che era giunto secondo. Il pilota spagnolo segnò punti anche in Malesia e in Bahrein, agguantando rispettivamente il quarto e il nono posto al traguardo. Ottenne il primo podio stagionale per sé e per la squadra in Cina, dove tagliò il traguardo alle spalle delle due Mercedes di Lewis Hamilton e Nico Rosberg. Il podio nel Gran Premio di Cina non segnò, tuttavia, una netta inversione di tendenza: la monoposto rimase poco competitiva e consentì al pilota asturiano di lottare solo per le posizioni di rincalzo. Nel resto della stagione arrivò solamente un altro podio, nel Gran Premio d'Ungheria, nel quale Alonso giunse secondo dopo aver a lungo occupato la prima posizione. Nelle altre gare il pilota spagnolo giunse sempre tra i primi dieci, con l'eccezione di due ritiri a Monza e a Suzuka per problemi tecnici. Il 20 novembre 2014, prima del conclusivo Gran Premio di Abu Dhabi, fu ufficializzata l'interruzione consensuale del contratto che legava Alonso alla Ferrari fino al termine della stagione . Il pilota spagnolo chiuse la sua ultima stagione con la squadra italiana al sesto posto assoluto, con 161 punti.