Mardenborough termine également cinquième de la catégorie LMP2 aux 24 heures du Mans, mais le Britannique consacre l'essentiel de sa saison à la monoplace, en participant aux GP3 Series, avec Arden International, équipe détenue par Christian Horner ; en parallèle, sans intégrer le Red Bull Junior Team, il est soutenu par Red Bull. À la mi-saison, il remporte sa première victoire en GP3 sur le circuit de Hockenheim, après avoir profité d'un problème mécanique du "" et avoir géré l'écart sur ses poursuivants. Il termine finalement neuvième du championnat. Durant cette saison, il réalise des essais en Formule E, championnat de monoplaces électriques, avec Virgin Racing, mais ne réalise aucune course. Les liens étroits entre Renault et Nissan permettent à Mardenborough de réaliser des essais en Formula Renault 3.5 Series, antichambre de la Formule 1. En fin de saison, il réalise ses premiers tours de roues en Super Formula, lors d'essais, et signe le deuxième temps de la session à six dixièmes de Kamui Kobayashi.