Aux championnats du monde en salle, se déroulant chez elle à Birmingham, Katarina Johnson-Thompson débute sur de bonnes bases avec 8 s 36 sur 60 m haies et 1,91 m au saut en hauteur. Elle continue par un record personnel au poids avec 12,68 m et une performance de 6,50 m au saut en longueur, ce qui lui permet de mener au classement avant la dernière épreuve, le 800 m. Lors de ce 800 m, elle se permet d'abattre ses adversaires en remportant la course en 2 min 16 s 63, et de remporter ainsi le titre mondial avec 4 750 points, devant l'Autrichienne Ivona Dadic (4 700 pts) et la Cubaine Yorgelis Rodríguez (4 637 pts). À 25 ans, la Britannique entraînée en France décroche son premier titre mondial, après celui de la longueur chez les juniors en 2012.