Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Radionova debuterede i sæsonen ved 2014 Japan Open, hvor hun blev nummer et i damernes fri skate og hjalp Team Europe med at vinde guldmedaljen. Hendes Grand Prix-opgaver var 2014 Skate America og 2014 Trophée Éric Bompard. På Skate America, Radionova rangeret anden i det korte program, først i den frie skate, og vandt guldmedaljen med en margin på 5,85 point over landskammerat Elizaveta Tuktamysheva. Ved Trophée Bompard vandt Radionova guldmedaljen og satte personlige bedste scoringer. Hun scorede i alt 203,92 point, hvilket gjorde hende til den første damesingle skater til at score over 200 point denne sæson. Resultaterne kvalificerede Radionova til Grand Prix-finalen i 2014/15. Selv om en feber før begivenheden reducerede hendes træningstid, tog hun sølvmedaljen i Barcelona og sluttede bag holdkammeraten Elizaveta Tuktamysheva. På russisk mesterskab i 2015
, var hun første i begge segmenter og vandt sin første nationale titel. Radionova var sølvmedaljevinder ved EM i 2015, hvor hun blev 1. i det korte program og anden i fri skate. Under verdensmesterskabet i 2015 erklærede hun, at hun følte sig syg og svag, efter at have opfanget en virus, men ville alligevel konkurrere. På andenpladsen i det korte program og på sjettepladsen i fri skate vandt Radionova bronzemedaljen i sin verdensdebut. Hun afsluttede sin sæson ved 2015 World Team Trophy, hvor hun placerede sig på tredjepladsen i det korte program og andenpladsen i fri skate. Både Radionovas og Tuktamysjevas indsats ville hjælpe det russiske hold til at vinde en sølvmedalje.