Efter at have underskrevet en kontrakt på 55 millioner euro med Mercedes, der skulle udløbe ved udgangen af, fortsatte Rosberg med at køre for holdet i. I løbet af off-sæsonen søgte han at korrigere en krops mangel, som fik ham til at holde vejret mod g-kræfter i højhastigheds hjørner, da han ikke ønskede at begrænse strømmen af ilt til hans hjerne og muskler. Rosberg sagde, at oplevelsen af at udfordre til førermesterskabet gav ham mere motivation til at slå Hamilton i 2015 og ønskede at forbedre sin kørsel og vinde titlen. Efter fire podiumfinaler i de første fire løb, vandt han i Spanien,
Monaco og Østrig, som kom som hans samlede præstation sænket fra at fokusere mere på løbet end på kvalifikation; Vettel truede Rosbergs hold på anden samlet. Tilbagetrækninger i Italien og Rusland og to fejl på en våd bane i 2014 forhindrede ham i at tage mesterskabet, men sejre i de sidste tre løb i Mexico, Brasilien og Abu Dhabi og seks på hinanden følgende pole positioner placerede ham på andenpladsen med 322 point.