2014 erhielten Buemi und Davidson bei Toyota mit Nicolas Lapierre einen neuen Teamkollegen. Die drei Fahrer gewannen die ersten beiden Rennen in Silverstone und Spa-Francorchamps. In Le Mans und Austin erreichten sie den dritten Platz. Anschließend verließ Lapierre das Team, sodass Buemi und Davidson die zweite Saisonhälfte als Duo bestritten. Die beiden entschieden die nächsten Rennen in Fuji und Shanghai für sich. Bei den acht Saisonrennen standen sie nur einmal nicht auf dem Podium. Buemi und Davidson entschieden die Fahrerweltmeisterschaft für sich. Es war für beide der erste Weltmeistertitel. Außerdem war Buemi 2014 erneut Test- und Ersatzfahrer bei Red Bull und Toro Rosso. In der &lt;a href="FIA-Formel-E-Meisterschaft%202014/15"&gt;Saison 2014/15&lt;/a&gt; ging Buemi für e.dams in der neugegründeten Formel E an den Start. Nach einem Ausfall im ersten Rennen, gelang ihm beim zweiten ePrix in Putrajaya mit einem dritten Platz eine Podest-Platzierung. Im dritten Rennen, dem Punta del Este ePrix, gewann er erstmals. Im nächsten Rennen in Buenos Aires schied Buemi in Führung liegend aus. Den Monaco ePrix entschied Buemi von der Pole-Position startend für sich. Damit wurde er zum ersten Formel-E-Fahrer, der mehr als ein Rennen gewonnen hatte. Beim letzten ePrix in London, wo zwei Rennen stattfanden, gewann Buemi das erste Rennen. Im letzten Saisonrennen wurde er Fünfter und verpasste damit den Titelgewinn um einen Punkt. Mit 143 zu 144 Punkten unterlag er Nelson Piquet jr. und wurde Gesamtzweiter.