Dopo il titolo Superstock, nel 2014 disputa la sua prima annata completa in Moto2™ con il team Italtrans Racing. I numerosi piazzamenti tra i primi dieci gli valgono la conferma nel 2015 che inizia con ben quattro top 5 e il primo podio in carriera a Indianapolis; è qui che Morbidelli mette in mostra il suo grande potenziale. Un brutto infortunio in allenamento lo costringe però a saltare l’ultima parte del campionato.