2月10日，在結束WTT新加坡大滿貫比賽征程之后，國乒將返回北京，備戰2月19日開打的乒乓球亞洲杯。19歲的男單新秀林詩棟攜冠軍將登頂男單世界第一，他成為乒乓球歷史上最年輕的世界第一。

在巴黎奧運會結束之后，不少隊伍的主力選手選擇休整，林詩棟則開啟了自己的進擊之旅。9月8日，林詩棟拿下WTT常規挑戰賽阿拉木圖站男單、男雙和混雙三項冠軍，其中男單收獲400積分，在9月10日更新的2024年第37周世界排名中，他的男單排名提升兩位從第14提升到第12。9月17日，林詩棟背靠背拿下WTT澳門冠軍賽男單冠軍，再次進賬1000積分，在第39周世界排名中上升5次，來到第7位，刷新職業生涯新高。

10月6日，林詩棟拿下WTT中國大滿貫男單冠軍，收獲2000積分，在第41期排名中，其世界排名上升4個名次位列第3，再一次刷新個人職業生涯新高。在第42期世界排名中，林詩棟的排名又上升1個名次位列第2，又刷新個人職業生涯新高。11月2日，林詩棟獲得WTT常規挑戰賽馬斯喀特站男單冠軍，收獲400積分，鞏固自己的世界排名第二的位置。在短短兩個月的時間里，林詩棟拿下五個男單冠軍，世界排名位列男單前二，也躋身國乒男隊主力陣容。12月8日，林詩棟隨國乒獲得成都混合團體世界杯冠軍，收獲自己第一個世界冠軍頭銜，也成為國乒在本次比賽中唯一一位保持全勤的選手，可見教練組對他的重視與培養。

隨后林詩棟率領黃石基地·華新闖進2024乒超聯賽男團決賽，最終獲得亞軍，他也獲得本賽季乒超聯賽男子單打MVP。結束乒超聯賽之后，林詩棟隨國乒回到海南進行冬訓，WTT新加坡大滿貫是他在新賽季參加的首站比賽，他搭檔蒯曼獲得混雙冠軍，搭檔王楚欽獲得男雙冠軍，還戰勝隊友梁靖崑獲得男單冠軍，成為大滿貫三冠王。憑借新加坡大滿貫男單冠軍冠軍的2000積分，林詩棟的世界排名將超越王楚欽，成為新科男單世界第一，并且是乒乓球歷史上最年輕的世界第一。

林詩棟的躥升速度讓觀看比賽的前男單世界第一許昕也忍不住感慨：“這么年輕，這么快啊！”不過他表示世界排名對自己來說只是排名，還是要專注好每一場球，打好自己的球。如今，林詩棟已經在國乒男隊主力陣容中站穩了腳跟，接下來還有亞洲杯、世界杯、世錦賽等一系列比賽等著他，巴黎奧運周期也剛剛開始，頂著世界第一的頭銜，林詩棟還有很長的路要走，在今后的比賽中他不僅要經常身兼三項，在團體賽中也要承擔重任。