2014 wechselte Hunter-Reays Rennstall Andretti Autosport erneut den Motorenhersteller und kehrte zu Honda zurück. Beim Saisonauftakt in Saint Petersburg wurde er Zweiter. Nachdem er beim darauf folgenden Toyota Grand Prix of Long Beach in einem Zweikampf um die Führung ausgeschieden war, gewann er das Rennen in Birmingham. Danach folgten die zwei Rennen auf dem Indianapolis Motor Speedway. Im Grand Prix of Indianapolis erreichte Hunter-Reay den zweiten Platz. Nachdem Hunter-Reay im Qualifying zum Indianapolis 500 die Top-9 verpasst hatte, ging er vom 19. Platz ins Rennen. Hunter-Reay lieferte sich mit einigen Fahrern Duelle um die Führung. Zwei Runden vor Schluss ging er an Hélio Castroneves vorbei und gewann zum ersten Mal in seiner Karriere das Indianapolis 500. Er übernahm damit die Meisterschaftsführung, verlor diese jedoch wieder nach einem Rennen. In den 13 Rennen nach dem Indianapolis 500 fiel Hunter-Reay fünfmal aus und schaffte es nur fünfmal in die Top-10. Er gewann in Newton und wurde Zweiter in Sonoma. Er schloss die Saison als bester Andretti-Pilot auf dem sechsten Meisterschaftsplatz ab. Außerdem nahm Hunter-Reay 2014 für SRT Motorsports an drei Rennen der United SportsCar Championship teil. Er erzielte zwei Podest-Platzierungen in der GTLM-Wertung und wurde in dieser Wertung 19. 2015 blieb Hunter-Reay bei Andretti Autosport und unterschrieb einen Vertrag für weitere drei Jahre. Bei den ersten zwölf Rennen erreichte Hunter-Reay nur dreimal die Top-10, während er die letzten vier Rennen stets in den Top-10 beendete und dreimal auf dem Podium stand. In Newton und Pocono, wo sein Teamkollege Justin Wilson tödlich verunglückte, gewann er. Als bester Andretti-Fahrer belegte Hunter-Reay am Saisonende den sechsten Platz in der Meisterschaft. Ferner fuhr Hunter-Reay für Starworks Motorsport ein Rennen in der United SportsCar Championship 2015.