In 2015 produceerde Lotus een veel betere auto, die werd aangedreven door een Mercedes-motor. Grosjean toonde groot potentieel in het testen, maar mechanische problemen in Australië en een spin na contact met Sergio Pérez in Maleisië beletten Grosjean punten te scoren. Maar na de eerste twee moeilijke races, Grosjean geregistreerd goede prestaties in China en Bahrein, eindigend 7e bij beide gelegenheden. In Spanje had Lotus moeite in de training en kwalificatie en Grosjean miste voor het eerst in het seizoen Q3. Maar in de race verbeterde zijn tempo en eindigde hij achtste, ondanks dat hij contact maakte met Pastor Maldonado in de eerste ronden en een fout in de pits, die hem beide wat tijd kostte. In Monaco
Grosjean was op weg naar zijn vierde achtereenvolgende puntenfinale, ondanks een straf voor een versnellingsbakwisseling, maar hij werd geraakt door Max Verstappen terwijl hij vocht om de positie. Grosjean slaagde erin om terug te komen, maar verloor tijd en eindigde als twaalfde.