Lors du premier Grand Prix, de nombreux pilotes -dont Johann- réalisent un faux départ et reçoivent un "ride-through". Il entame ensuite une remontée pour terminer à la place. Il obtient sa première victoire de la saison en Argentine devant Lowes et Folger. Après des qualifications difficiles, Johann Zarco finit dans le Top 5 au Grand Prix de Jerez. Malheureusement, pour son Grand Prix national, il chute et termine à la position. Lors du Grand Prix d'Italie, au Mugello, il mène une lutte acharnée avec le local de l'étape Lorenzo Baldassarri. Il remporte tout de même la course, avec 30 millième d'avance sur l'Italien. Après le décès de Luis Salom lors des essais du Grand Prix de Catalogne, Johann gagne cette manche du championnat et dédie sa victoire au pilote espagnol. Au Sachsenring, une fois de plus le pilote se démène et prend le pas sur le local de l'étape Jonas Folger, sur la ligne avec une avance de 59 millième, et décroche une nouvelle victoire. Il enchaîne ensuite deux courses difficiles à Brno, finissant en raison de mauvaises sensations au guidon de sa Kalex. À Silverstone sur un freinage osé, il accroche Sam Lowes et subit une pénalité de vingt secondes qui le fait finir à la . Vainqueur du Grand Prix de Malaisie, il devient le premier double champion de Moto2 de l'histoire ainsi que le premier Français double champion toutes catégories confondues (à l'exception de Sébastien Charpentier : double champion du monde Supersport 2004/2005 et 2005/2006) en concluant l'année et son parcours en Moto2 par une pole et une victoire.