2015年上半年参加东方卫视全国首档明星喜剧竞赛真人秀节目《欢乐喜剧人》录制，并夺得冠军。2015年7月、8月，参加四川卫视大型历史体验真人秀《咱们穿越吧》录制。2015年9月30日，沈腾、马丽领衔主演，艾伦、常远等演员联袂主演的喜剧电影《夏洛特烦恼》上映。该片上映62天，最终票房超过了14.41亿，位居2015年票房榜第五，在内地影史华语片榜单上排第三。在上映期间，该片的放映场次和观影人次分别超过了132万和4475万。2015年10月、11月，参加江苏卫视真人秀《女婿上门了》录制。2015年12月31日，沈腾、马丽主演的电影《一念天堂》全国上映2016年1月，拍摄电影《王牌逗王牌》，沈腾特别出演，在片中饰演刘德华上司，该片将于2016年国庆档上映。1月29日，由沈腾领衔主演的都市情感电视剧《你是我的眼》登陆CCTV8黄金档播出。2月8日大年初一，电影《年兽大作战》全国上映，沈腾为片中土地公配音。3月，沈腾担任《top高能医少》的监制并出演重要角色，该剧是国内首部医学题材青春励志喜剧。5月，录制《咱们穿越吧》第二季。为8月23日上映的动画电影《冰川时代：星际碰撞》配音。9月起，沈腾将回归话剧舞台，全国巡演经典舞台剧《乌龙山伯爵》。个人生活：2015年11月3日，沈腾在成都向演员王琦求婚成功，结束12年爱情长跑。2016年3月17日，沈腾与王琦领结婚证。
