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Cyrus tinha confirmado um novo álbum para 2015 em novembro de 2014, e que ele estaria na gravação, quando a cantora e os produtores EarDrummerS e Wayne Coyne compartilharam fotos no Instagram de Miley num estúdio de gravação. Em julho de 2015, a artista foi confirmada como apresentadora do MTV Video Music Awards, o qual ocorreu em 30 de agosto do mesmo ano. Nesta data, fez uma apresentação final na premiação e, posteriormente, lançou seu álbum intitulado Miley Cyrus & Her Dead Petz gratuitamente no serviço de streaming SoundCloud, o qual explorou novos gêneros e foi recebido misto pela crítica especializada, tendo uma pontuação de 59/100, baseado em 20 críticas, no Metacritic. Para promover o álbum, Miley esteve no Saturday Night Live em Outubro, junto com a banda The Flaming Lips onde performou "Karen Don't Be Sad" e "Twinkle Song", além de realizar a turnê-limitada "Milky Milky Milk Tour", que contou com 8 shows na América do Norte entre Novembro e Dezembro.
No final do ano, Cyrus também participou dos filmes The Night Before (2015) e A Very Murray Christmas, este último sendo um especial da Netflix, além de lançar a música "Hands of Love" para a trilha sonora do filme Freeheld.
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