1月2日，布里斯班赛第二轮，德约科维奇以两个6-3击败孟菲尔斯，不仅挺进八强，也创造了自2005年至2025年间对孟菲尔斯20胜0负的战绩，同时刷新了ATP男单交锋史上对同一对手最悬殊的连胜纪录。1/4决赛，小德将对阵奥佩尔卡。
11月5日，德约科维奇在个人社交媒体上宣布，退出即将在下周进行的ATP年终总决赛。退出年终总决赛之后，德约科维奇的2024赛季提前结束。德约科维奇写道：“能够拿到ATP年终总决赛的参赛资格是我的荣幸，我真的很期待能够参赛，但是由于持续的伤病，下周我将无法参赛。
7月29日，巴黎奥运会网球男单第2轮，由罗兰加洛斯之王纳达尔和头号种子德约科维奇上演第60次“德纳决”焦点战。比赛中德约开局强势首盘仅丢1局横扫，第二盘纳达尔状态回升，0-4落后下一度追成4-4平，但最终仍旧1-6/4-6连丢两盘告负。
北京时间6月4日，在2024年法网男单第4轮比赛中，头号种子、上届冠军德约科维奇苦战5盘击败阿根廷球员塞伦多洛，闯入男单八强。这也是德约科维奇生涯第18次打进法网八强。凭借本场胜利，德约科维奇的大满贯胜场数升至370场，超越费德勒的369场，成为历史第一人。
1月24日晚，在2025年澳大利亚网球公开赛（以下简称“澳网”）男单半决赛中，塞尔维亚名将、10届赛会冠军德约科维奇以6:7(5)丢掉与兹维列夫的首盘后，因伤退赛。他也遗憾错过了自己在澳网赛场的第100场胜利。
在1月21日的四盘战斗中击败西班牙新星阿尔卡拉斯之后，塞尔维亚天王德约科维奇生涯第12次跻身澳网四强。对于这位37岁的老将而言，这是冲击生涯大满贯25冠的又一次机会，但想要再度站上巅峰，眼前最要紧的还是走过半决赛这一关。德约在首盘失利后完成逆转。
