La quinta temporada de 'Shameless' se emitió originalmente en Showtime entre el 11 de enero y el 5 de abril de 2015, y como las anteriores, también está formada por 12 episodios. La temporada cuenta con la incorporación al reparto de Dermot Mulroney, que interpreta al jefe de Fiona. Por otro lado, Joan Cusack aparece por última vez como Sheila en la serie.
Esta temporada retoma la historia tres meses después de los acontecimientos de la anterior entrega. Fiona sigue de arresto domiciliario y trabaja como camarera en el restaurante Golden House, que ahora se llama oficialmente Patsy's Pies y cuenta con un nuevo dueño, Sean Pierce (Mulroney). Sheila se marcha para siempre de Chicago después de que su casa se incendie y Frank se muda de nuevo a casa de sus hijos llevándose consigo a Sammi y Chuckie.
Por otro lado, Ian continúa negando su bipolaridad. Mickey cuida de él mientras se comporta de forma cada vez más errática, lo que lo lleva a ser ingresado en un centro psiquiátrico. Mientras, Fiona comienza una relación con el músico local Gus Pfender (Steve Kazee) y tras solo una semana juntos deciden casarse. Jimmy regresa a Chicago haciéndose llamar Jack y se entera de la boda. Fiona y Jimmy reconectan y vuelven a acostarse juntos. Jimmy le pide que se marche con ella a Dubai, pero ella se niega. Aunque Jimmy le dice que se queda en Chicago, Fiona sabe que su relación no tiene futuro y rompe con él. La infidelidad de Fiona arruina su relación con Gus y ella se acaba enamorando de su jefe, que es un drogadicto en recuperación.
Debbie empieza a salir con Derek, un chico al que conoció en clases de boxeo, y se queda embarazada, para disgusto de Fiona. Por otro lado, Lip y Amanda continúan con su relación de sexo sin ataduras, pero Amanda empieza a sentir algo más por él, aunque Lip está más interesado en su profesora, Helene (Sasha Alexander). Kevin y Veronica sufren el estrés de la paternidad y acaban separándose temporalmente, lo que lleva a Kevin a desarrollar un inesperado vínculo con Svetlana.
En casa de los Gallagher, Sammi empieza a tomar el control y Frank se quiere deshacer de ella, para lo que convence a Carl de que use a Chuckie para traficar droga. Más adelante, Frank conecta con su doctora, Bianca (Bojana Novakovic), que padece cáncer, y acaba desarrollando una relación romántica con ella, a quien introduce en su estilo de vida destructivo y salvaje.
En la recta final de la temporada, la policía pilla a Chuckie transportando heroína y en venganza, Sammi llama a la policía para delatar a Carl. Como resultado, Carl recibe una sentencia de un año en la prisión de menores. Además, Sammi también delata a Ian a la policía militar por insubordinación, lo que también lleva a su arresto. Mickey se venga de Sammi drogándola y la dan por muerta. Mientras, Ian recibe la visita de su madre, con la que emprende un viaje. A su regreso, Ian decide romper con Mickey porque no quiere someterlo a la responsabilidad de tener que cuidarlo. La temporada concluye con el regreso de Sammi, que está viva y con más sed de venganza que nunca.