Pour la saison 2014-2015, elle annonce qu'elle fera l'impasse sur le Tour de ski afin de favoriser la préparation à son principal objectif, les Championnats du monde disputés à Falun . Elle commence sa saison de coupe du monde par une troisième place du dix kilomètres classique de Ruka, puis termine à la cinquième place du Nordic Opening, disputé à Lillehammer. Elle remporte sa première victoire de l'hiver lors du dix kilomètres libre d'Östersund avec plus de trente secondes d'avance sur Marit Bjørgen. Pour sa première course individuelle des mondiaux, elle termine à la troisième place du skiathlon où Bjørgen est lachée avant la mi-course, Johaug s'échappant ensuite pour remporter le titre, une autre Norvégienne, Astrid Jacobsen, devançant Kalla au sprint pour la deuxième place. Lors du dix kilomètres libre, elle s'impose avec plus de quarante secondes sur la deuxième, l'Américaine Jessica Diggins, les favorites Norvégiennes, Therese Johaug et Marit Bjørgen terminant respectivement et , gênées par une tempête de neige, Bjørgen précisant toutefois que . Lors du relais , classique et libre, elle est alignée en classique en deuxième position dans son équipe, après Sofia Bleckur. Partie troisième avec un retard de douze secondes sur Johaug, elle parvient à combler une partie de son retard, transmettant le relais à Maria Rydqvist avec un retard de une seconde six. La dernière relayeuse suédoise Stina Nilsson termine finalement deuxième à environ de Bjørgen. Lors de la dernière épreuve, un trente kilomètres classique, elle termine troisième derrière Johaug qui s'échappe seule avant la mi-course et Bjørgen deuxième. Elle termine ainsi ces mondiaux avec une médaille d'or, une d'argent et deux de bronze. Après les mondiaux, elle obtient son troisième podium de coupe du monde avec une troisième place lors du dix kilomètres classique de lahti. Elle termine sa sixième place lors du trente kilomètres libre d'Oslo.