2015年女乒世界杯，刘诗雯全部四场比赛只丢两局，半决赛和决赛都是4-0横扫，拿到个人第四个世界杯冠军，追平张怡宁和王楠的纪录。凭此一冠，刘诗雯也在里约奥运的门票竞争中，暂时压倒朱雨玲占据有利位置。 尽管没有出战过奥运会，世锦赛也只是屈居亚军，但刘诗雯在世界杯上，却是战绩颇佳。
12月15日，国际乒联总决赛在韩国仁川继续进行，女单1/4决赛的一场比赛中，刘诗雯和朱雨玲上演国乒内战。刘诗雯首局一度以0-10落后，以1-11输掉第一局。随后刘诗雯的状态虽然有所回升，但仍然无法拿下一局，最终连输4局以0-4遭遇朱雨玲横扫，无缘女单4强，第4冠梦想破灭。
