La quarta stagione con i bianconeri, ora allenati da Massimiliano Allegri, si apre tra luci e ombre per Vidal, ancora reduce dai postumi di un infortunio forse curato troppo frettolosamente, più che altro per timore di non poter adeguatamente contribuire agli impegni conclusivi della precedente annata. Ciò nonostante, il 30 novembre, in occasione della stracittadina contro il Torino, apre le marcature dal dischetto e serve poi l'assist a Pirlo per il definitivo 2-1 juventino. Sotto la gestione del nuovo tecnico, Vidal è ora stabilmente nel cuore del gioco, in un 4-3-1-2 che lo vede quale trequartista in appoggio alla coppia d'attacco, o prettamente da interno col compito di smistare palloni. Il 14 aprile 2015, ancora su rigore, segna il decisivo 1-0 al che vale l'approdo alle semifinali di Champions League. Il 2 maggio è suo il gol che decide la partita in casa della e che assegna matematicamente lo scudetto alla Juventus, il quarto consecutivo sia per la squadra sia per il cileno, mentre il 20 dello stesso mese conquista il suo primo "double" nazionale sollevando anche la Coppa Italia, vinta il 20 maggio a Roma contro una Lazio battuta 2-1 ai supplementari. Il 6 giugno Vidal diventa infine il primo calciatore cileno della storia a scendere in campo in una finale di Champions League, seppur la Juventus non riesca a conquistare il trofeo, battuta 1-3 dal . È questa l'ultima sua partita con la maglia bianconera, che lascia dopo quattro stagioni e sette trofei, mettendo a referto 171 partite e 48 gol.