Classé mondial, il remporte son premier tournoi de classement en 2015, à l'occasion du Masters de Shanghai, après s'être défait de Joe Perry (5-2), Michael Holt (5-1), Ding Junhui (5-4), Mark Allen (6-1) et Judd Trump en finale, sur le score de 10-9. Cette victoire surprenante permet à l'Anglais de se propulser au rang mondial. Wilson aligne une nouvelle finale en 2016, battu par l'Écossais Anthony McGill à l'Open d'Inde (Hyderabad). En fin de saison, il remporte ses premiers matchs au championnat du monde, éliminant tour à tour Joe Perry et Mark Allen, pour rejoindre les quarts de finale où il est éliminé par le futur vainqueur de l'épreuve, Mark Selby, sur le score de 13-8.