Faits : A. A.a. Par contrat du 12 janvier 1996, B._ SA (bailleresse) a remis à bail au gastroentérologue et interniste A._ à partir du 1er février 1996 un local commercial dont la surface est de 206 m2, situé au 1er étage de l'immeuble sis 1 rue xxx, à Genève, pour qu'il y exploite son cabinet médical. Le bail, conclu pour une durée initiale de dix ans, se renouvelait tacitement de cinq ans en cinq ans, sauf résiliation signifiée six mois avant l'échéance. Par formule officielle du 6 juillet 2004, une nouvelle échéance du bail a été proposée au 31 janvier 2010, avec reconduction de cinq ans en cinq ans. Le médecin A._ n'a pas contesté cette modification du bail. Le loyer annuel se montait en dernier lieu à 41'124 fr., charges de 2'400 fr. par an non comprises. A._ est décédé le 12 août 2011; il a laissé pour seuls héritiers ses filles A.A._ et B.A._, ainsi que son fils C.A._ (les héritiers ou les locataires). Requis par la bailleresse, selon pli du 12 septembre 2011, d'indiquer les intentions des héritiers quant au contrat de bail dont leur père était titulaire, C.A._, à une date indéterminée, a pris langue téléphoniquement avec la régie immobilière en charge du bâtiment et lui a demandé notamment si le versement aux héritiers d'une indemnité en cas de résiliation anticipée du bail de leur part pouvait être envisagé. Une soeur du prénommé a également téléphoné à la régie immobilière à une date inconnue, mais le contenu de la conversation n'a pas pu être établi. Par formule officielle du 6 octobre 2011, la bailleresse a résilié le bail pour le 31 janvier 2015. Dans la lettre d'accompagnement du même jour, elle a écrit que le congé était motivé par son souhait de reprendre la libre disposition du cabinet médical. A.b. Le 11 octobre 2011, les héritiers en qualité de vendeurs, d'une part, l'Institut C._ SA (ci-après: C._) et le docteur D._ en qualité d'acquéreurs, d'autre part, ont signé un contrat portant sur la reprise par les seconds du cabinet médical du défunt père des premiers; la validité de l'accord était subordonnée à la condition qu'un nouveau bail à loyer soit conclu entre les acquéreurs (ou l'un d'entre eux) et la bailleresse ou à ce que celle-ci donne son accord au transfert du bail existant; le prix de reprise du cabinet était fixé à 126'000 fr. Le même jour, les vendeurs et les acquéreurs ont conclu un contrat de reprise du mobilier pour le prix de 6'000 fr. Par courrier du 13 octobre 2011, C.A._, agissant au nom de la succession, a indiqué à la bailleresse qu'il avait l'intention de remettre le bail de son défunt père à C._, qu'un contrat de remise de cabinet avait été signé et qu'il sollicitait l'accord écrit de la bailleresse au transfert du bail. Invitée par C.A._ le 19 octobre 2011 à motiver la résiliation du bail, la bailleresse a confirmé dans une lettre du 24 octobre 2011 qu'elle souhaitait reprendre la libre disposition du cabinet médical, que, dès l'instant où le congé du 6 octobre 2011 était maintenu, un transfert de bail n'avait pas lieu d'être, mais qu'elle ne s'opposait pas à ce que les héritiers sous-louent le cabinet à C._ jusqu'à l'échéance du bail, soit le 31 janvier 2015. Le 25 novembre 2011, les locataires ont conclu avec C._ et D._ un avenant au contrat du 11 octobre 2011, selon lequel en particulier le prix de reprise du cabinet médical était ramené à 50'000 fr. si le congé était confirmé pour le 31 janvier 2015 et qu'il augmenterait de 10'000 fr. par année de prolongation du bail, jusqu'en 2021 le cas échéant. Par pli du 1er décembre 2011, C.A._ a informé la régie immobilière que les locaux remis à bail étaient dorénavant sous-loués à C._ et D._ (art.105 al.2 LTF). B. Les héritiers ont contesté la résiliation du bail par requête du 10 novembre 2011 adressée à la Commission genevoise de conciliation en matière de baux et loyers, concluant à son annulation et à ce que le transfert du bail soit autorisé en faveur de C._ et de D._. Non conciliée, la cause a été portée devant le Tribunal des baux et loyers du canton de Genève le 29 février 2012. Les héritiers (demandeurs) ont conclu principalement à l'annulation du congé et à ce que le transfert de bail soit autorisé, subsidiairement à ce que le droit au transfert du bail à C._ et D._ soit constaté, le bail étant prolongé de six ans, soit jusqu'au 31 janvier 2021. La bailleresse (défenderesse) a conclu au déboutement des demandeurs. Le Tribunal des baux et loyers a entendu plusieurs témoins. Par jugement du 22 novembre 2013, cette autorité a déclaré valable le congé du 6 octobre 2011 et débouté les demandeurs de leurs conclusions en prolongation de bail. Saisie d'un appel des demandeurs, qui reprenaient leurs conclusions de première instance, la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice genevoise, par arrêt du 24 novembre 2014, a entièrement confirmé le jugement attaqué. La cour cantonale a considéré que le contrat de bail litigieux n'a pas été résilié contrairement à la bonne foi, que le congé est ainsi valide et qu'une prolongation de bail ne doit pas être accordée au vu de l'ensemble des éléments à prendre en compte. C. Les demandeurs exercent un recours en matière civile au Tribunal fédéral. Ils concluent principalement à l'annulation de l'arrêt cantonal et à l'annulation du congé du 6 octobre 2011. Subsidiairement, ils requièrent le renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour complément d'instruction et nouvelle décision au sens des considérants et, plus subsidiairement, à ce que le bail soit prolongé de six ans. L'intimée propose le rejet du recours en tant qu'il est recevable. L'effet suspensif requis par les recourants leur a été accordé par ordonnance présidentielle du 10 février 2015.