DeChambeau amatőrként debütált 2015 júniusában a FedEx St. Jude Classic-on Memphis közelében, Tennessee államban, és 45. helyen végzett. Az első nagy bajnokságában az US Openen játszott.
Chambers Bay-ben, de négy ütéssel elhibázta a vágást. DeChambeau nem tudta megvédeni az NCAA címét 2016-ban, miután az SMU atlétikai részlegét a NCAA posztsezonban kitiltotta. Elhatározta, hogy lemond a végzős szezonjáról, hogy számos eseményen játsszon, mielőtt profivá válna. A 2015-ös ausztrál Masters-en novemberben DeChambeau második lett John Senden és Andrew Evans mellett, két lövéssel a győztes, Peter Senior mögött. 2016-ban ő volt a legalacsonyabb amatőr a Masters-en, és a 21. helyen kötött.