A reprezentat Norvegia la Campionatul Mondial de Ski FIS Nordic 2015
în Falun. Cunoscut pentru tehnica sa clasică, Tønseth s-a dovedit a fi la fel de adept la stilul liber, dovedind acest lucru la 30 km, unde a fost singurul norvegian cu o lovitură la o medalie. A pierdut cu puțin în sprintul final în fața canadianului Alex Harvey, și a ajuns pe locul patru. El a schiat a doua etapă a ștafetării, câștigându-i o medalie de aur după finalizarea puternică a lui Northug.