Tháng 12 năm 2014, Kagawa được tân huấn luyện viên Javier Aguirre điền tên vào đội hình đội tuyển bóng đá quốc gia Nhật Bản tham dự Cúp bóng đá châu Á 2015 tại Úc. Tại giải đấu này, anh có một bàn thắng trong trận đấu cuối cùng của vòng bảng với Jordan. Đội tuyển bóng đá quốc gia Nhật Bản đã chính thức trở thành "cựu vương" của Cúp bóng đá châu Á sau thất bại 4–5 trên chấm luân lưu trước UAE tại tứ kết, trong đó Kagawa và Honda là những cầu thủ Nhật Bản đá hỏng phạt đền.