Vuonna 2015 Lotus tuotti paljon paremman auton, joka oli Mercedes-moottorin. Grosjean osoitti suurta potentiaalia testien aikana, mutta mekaaniset ongelmat Australiassa ja kierros Sergio Pérezille Malesiassa esttivät Grosjeania saamasta pisteitä. Kahden vaikean kisan jälkeen Grosjean teki hyviä suorituksia Kiinassa ja Bahrainissa.
Hän pääsi seitsemänneksi. Espanjassa Lotus kamppaili harjoituksissa ja karsinnoissa, ja Grosjean jäi pois Q3:sta ensimmäistä kertaa kaudella. Kilpailussa hänen vauhtinsa parani ja hän pääsi kahdeksanneksi, vaikka hän osui Pastor Maldonadoon ensimmäisissä kierroksissa ja teki virheen pitsissä, jotka molemmat maksoivat hänelle jonkin aikaa. Monacossa Grosjean oli neljännen peräkkäisen pisteensä saamassa, vaikka hän sai rangaistuksen vaihteiston vaihdosta, mutta Max Verstappen osui häneen, kun hän taisteli paikasta. Grosjean onnistui palaamaan, mutta hävisi aikaa ja pääsi 12. sijalle.