rundy Pucharu Holandii, strzelił 6 goli i zaliczył 2 asysty (przy bramkach Lucasa Andersena i Ricardo Kishny), zaś Ajax wygrał 9:0 z czwartoligowym JOS Watergraafsmeer. Tym samym Milik powtórzył osiągnięcie Luisa Suáreza sprzed 5 lat. 10 grudnia 2014 podczas wygranego 4:0 meczu fazy grupowej z APOELem, strzelił swojego pierwszego gola w Lidze Mistrzów, a ponadto asystował przy bramce Lasse Schöne oraz wywalczył rzut karny, który na gola zamienił także Schøne. W 1/16 finału Ligi Europy, strzelił 3 bramki w dwumeczu z Legią Warszawa i awansował ze swoim klubem do 1/8 finału. Ostatecznie, sezon 2014/15, zakończył strzelając 23 gole i notując 9 asyst w 34 występach dla Ajaksu i z 8 bramkami na koncie został królem strzelców ówczesnej edycji Pucharu Holandii. W ligowej tabeli, Ajax zajął wówczas drugie miejsce, tracąc 17 punktów do pierwszego PSV Eindhoven.