Inizia la sua seconda stagione al Barcellona vincendo la Supercoppa UEFA contro il Siviglia ma perdendo la Supercoppa di Spagna con l'Athletic Bilbao. A dicembre vince la Coppa del mondo per club, laureandosi capocannoniere con 5 gol e miglior giocatore. A fine stagione vince la Primera División, segnando 40 gol in 35 presenze, che gli consentono di conquistare la seconda Scarpa d'oro e il titolo di "Pichichi". Qualche settimana dopo vince anche la Coppa del Re. In Europa, però, il Barcellona si ferma ai quarti di finale di Champions League. Chiude la stagione 2015-2016 con 59 gol in 53 presenze in maglia "blaugrana".