Im Juli 2015 steigerte sie ihre Bestleistung beim Meeting in Luzern auf 66,40 m. Am 30. August 2015 warf Molitor bei den Weltmeisterschaften in Peking im letzten Wurf des gesamten Wettbewerbs mit persönlicher Bestleistung eine Weite von 67,69 m und gewann damit ihren ersten internationalen Titel. Mit dieser Weite war sie zudem beste deutsche Speerwerferin des Jahres 2015.