7 sierpnia 2015 zostało oficjalnie ogłoszone odejście Sulli z zespołu, aby mogła skoncentrować się na swojej karierze aktorskiej. Zespół nadal kontynuował pracę jako czteroosobowa grupa. 9 sierpnia odbył się pierwszy oficjalny występ jako czteroosobowa grupa na 2015 London Korean Film Festival: Imagine Your Korea podczas koncertu przy Trafalgar Square.
13 sierpnia SM Entertainment potwierdziło, że f(x) pracuje nad czwartym studyjnym albumem z premierą zaplanowaną na wrzesień.
29 sierpnia Krystal, Amber i Luna wystąpiły na japońskim festiwalu muzycznym AVEX A-Nation 2015 Stadium Festival w Tokio, w Japonii. Wykonały piosenki „Red Light”, „All Night”, „Rum Pum Pum Pum” oraz japońskie wersje „Pinocchio” i „Hot Summer” dla ponadpięćdziesięciotysięcznej widowni.
Czwarty koreański album, zatytułowany 4 Walls, ukazał się 27 października 2015 roku. Sprzedał się on w nakładzie ponad 66 tysięcy egzemplarzy w ciągu tygodnia od premiery, przez co stał się drugim albumem po The Boys Girls’ Generation, który tego dokonał, i zadebiutował na pierwszym miejscu na liście tygodnika „Billboard”.