Dia memenangkan semua pertandingan saat Jepang meraih gelar [[Piala Thomas]] pada tahun 2014, bermain sebagai tunggal putra kedua di belakang [[Kenichi Tago]]. Dia adalah pemain bulu tangkis Jepang pertama yang berhasil menjuarai [[Singapura Terbuka]]. Dengan kemenangan ini, dia menjadi pemain Jepang pertama yang berhasil meraih gelar Super Series di nomor tunggal putra.
Pada tahun 2015, di [[Piala Sudirman]], dia mengulangi lagi prestasi di Piala Thomas untuk membantu JepangmeraihJepang meraih juara kedua di turnamen tersebut. Dia kembali membuat sejarah di [[Kejuaraan Dunia BWF 2015]] yang berlangsung di [[Istora Senayan]], [[Jakarta]]. Pencapaiannya dalam turnamen ini membuat dia menjadi pemain Jepang pertama yang meraih medali di nomor tunggal putra dalam kejuaraan dunia. Di [[Indonesia Terbuka]] 2015, yang juga diselenggarakan di [[Istora Senayan]], dia menjadi pemenang setelah mengalahkan pemain bulu tangkis asal Denmark, [[Jan Ø. Jørgensen]], dengan skor 16–21, 21–19, 21–7. Selain itu, dia adalah pemenang BWF World Super Series Final edisi 2015 di [[Dubai]]. Dia berpartisipasii di [[Asian Games 2014]] di Incheon,<ref>{{cite web|url=https://www.incheon2014ag.org/Sports/BD/EntryListByEvent/?RSC=BDM400000&lang=en|title=Men's Team - Entry List by Event|work=Incheon 2014 official website|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150711061239/https://www.incheon2014ag.org/Sports/BD/EntryListByEvent/?RSC=BDM400000&lang=en|archivedate=11 July 2015|deadurl=yes|accessdate=10 July 2015|df=}}</ref> serta [[Kejuaraan Bulu Tangkis Asia]] 2016 di [[Hyderabad]], [[India]]. Dia dikeluarkan dari tim Jepang untuk Olimpiade Musim Panas 2016, setelah terlibat dalam kasus perjudian ilegal.<ref>{{Cite news|url=http://indianexpress.com/article/sports/badminton/japan-shuttler-kento-momota-axed-from-rio-olympics-over-illegal-gambling/|title=World No.2 shuttler Kento Momota axed from Rio Olympics over illegal gambling|date=2016-04-10|newspaper=Indian Express|language=en-US}}</ref>
