Seria GP2 thumb|Stoffel Vandoorne podczas zawodów Serii GP2 na torze Silverstone (2014) W 2014 roku Belg łączył posadę kierowcy testowego ekipy McLaren w Formule 1 z fotelem zawodnika francuskiego zespołu ART Grand Prix w Serii GP2. Już w pierwszym starcie okazał się najlepszy. W kolejnych startach doznał jednak wielu problemów m.in. związanych z brakiem doświadczenia, przez które nie zdobył żadnego punktu. Serię gorszych występów przerwał w Austrii, gdzie stanął na drugim stopniu podium. Miejsca w pierwszej trójce osiągał również w Wielkiej Brytanii i Niemczech. W drugiej części sezonu zdobył najwięcej punktów spośród wszystkich kierowców serii. Dominował w kwalifikacjach, zdobywając cztery pole position z rzędu. Wygrał sprint w Budapeszcie oraz główne wyścigi we Włoszech oraz w Abu Zabi. Podczas ostatniej rundy wyprzedził Nasra i zdobył tytuł wicemistrza serii. Nie był już jednak w stanie zagrozić zdobywcy tytułu, Brytyjczykowi Jolyonowi Palmerowi.