Đoković ATP World Tour Finals trafił do grupy „Stana Smitha”, wspólnie z Nishikorim, Federerem i Berdychem. W meczu z Japończykiem stracił dwa gemy, kolejnym przeciwnikiem był Szwajcar (przed rozpoczęciem turnieju bilans zwycięstw obu tenisistów wynosił 21–21), lecz przegrał 5:7, 2:6. W ostatnim meczu grupowym wygrał z Czechem 6:3, 7:5. W walce o finał Serbowi przyszło walczyć z rozstawionym z piątką Rafaelem Nadalem, z którym wygrał 6:3, 6:3. W meczu mistrzowskim zagrał drugi raz z Federerem, ale tym razem w trzecim spotkaniu ATP World Tour Finals z ich udziałem pokonał sześciokrotnego zwycięzcę finału sezonu 6:3, 6:4 i po raz piąty, a czwarty z rzędu mógł podnieść trofeum dla zwycięzcy.