Pojedynek nie wyglądał tak jak ich pierwsza walka z 2010 roku, Henderson nie chcąc dopuścić Pettisa do kontrolowania pojedynku w stójce starał się klinczować pod siatką oraz sprowadzać do parteru, ale każdą próbę obalenia pretendent wybraniał. W jednej z akcji Pettis zaatakował kopnięciami na korpus. Pod koniec 1. rundy Pettis zaatakował ekwilibrystycznym obrotowym kopnięciem którym chybił i został sprowadzony na ziemię przez Bensona. Będąc w parterze pretendent założył dźwignię prostą na łokieć obrońcy tytułu który nie będąc już w stanie uciec z niej werbalnie poddał pojedynek tracąc tym samym pas mistrzowski na rzecz Pettisa.
14 marca 2015 na gali UFC 185 stracił pas mistrza na rzecz Brazylijczyka Rafaela dos Anjosa przegrywając z nim na punkty.
Po stracie mistrzostwa, dwukrotnie schodził z oktagonu UFC pokonany, najpierw ulegając niejednogłośnie na punkty Eddiemu Alvarezowi, następnie Edsonowi Barbozie również na punkty. Po serii porażek postanowił zejść do kategorii piórkowej (-66 kg). 27 sierpnia 2016, w debiucie w nowej wadze pokonał Charlesa Oliveirę przez poddanie (duszenie gilotynowe).