Na MŚ 2015 w Falun po pierwszej serii konkursu na skoczni normalnej był klasyfikowany na 16. miejscu, po skoku na odległość 90 m. W drugiej serii skoczył o metr bliżej i ostatecznie zakończył rywalizację na 17. pozycji. W pierwszej serii zawodów na dużej skoczni oddał skok na odległość 125 m, co dało mu 12. lokatę, w drugiej zaś skoczył o pół metra krócej i utrzymał zajmowaną pozycję. W konkursie drużynowym Polacy startowali w składzie: Piotr Żyła, Klemens Murańka, Jan Ziobro i Kamil Stoch. Po trzeciej grupie znajdowali się oni na piątej pozycji. Skok na 129,5 m w wykonaniu Stocha pozwolił im na awans na czwartą pozycję, ze stratą 2,6 pkt. do trzecich Austriaków. Po trzech skokach w drugiej serii drużyna plasowała się na drugim miejscu, tracąc ponad 30 punktów do Norwegów, a ich przewaga nad trzecią Austrią wynosiła jedynie 0,8 pkt. W ostatniej grupie Gregor Schlierenzauer uzyskał 129 m. Stoch wylądował trzy metry bliżej, starając się uzyskać jak najdłuższą odległość i w konsekwencji tracąc na notach sędziowskich. Polacy zdobyli ostatecznie brązowy medal, powtarzając swe osiągnięcie sprzed 2 lat, a sam konkurs kończąc z łączną notą 848,1 pkt.