Aux qualifications du Masters de Shanghai 2015, Grace bat Joe O'connor 5-3, Thepchaiya Un-Nooh 5-2 et Cao Yupeng 5-4 pour atteindre le dernier tour. Il y est opposé à Ali Carter qu'il défait sur le score de 5-3, une victoire qu'il décrira par ailleurs comme la meilleure de sa carrière. Par la suite, Grace bénéficie du retrait de Mark Selby au premier tour pour rejoindre les seizièmes de finale où il s'incline par 5-1 face à Mark Allen. Au championnat du Royaume-Uni à York, Grace réussit un beau parcours, où il défait Andrew Higginson 6-1, Robert Milkins 6-2, Jack Lisowski 6-4 et Peter Ebdon 6-2 pour la aligner les quarts de finale d'un tournoi de classement pour la première fois de sa carrière. Bien que mené 5-1 face à Martin Gould, il remporte cinq manches de suite pour s'imposer sur le score remarquable de 6-5. En demi-finale, Grace prend un avantage de 4-2 sur le Chinois Liang Wenbo, mais se fait remonter et même devancer 5-4. Dans la manche suivante, il passe à côté d'une opportunité de réégaliser au score, manquant une bille rose à sa portée, ce qui permet à Liang de l'emporter. Malgré la défaite, Grace empoche une dotation de , le double des gains qu'il avait accumulé lors des deux saisons précédentes. Sur les prochains tournois, Grace continue de se montrer performant, notamment à l'Open de Gibraltar où il remporte quatre victoires pour retrouver Liang Wenbo en quarts de finale. Il y sera de nouveau battu. En fin de saison 2015-2016, il termine pour la première fois de sa carrière dans le top 64 du classement mondial, se classant .