Um processo acompanhada pela indústria da música, este é o segundo julgamento para Sheeran no espaço de um ano. O primeiro colocou-o num tribunal em Londres, mais uma vez por plágio, na música "Shape Of You". O juiz britânico decidiu a favor do astro britânico.

No tribunal de Manhattan, segundo o New York Times, Sheeran afirmou que foi ele "e a compositora Amy Wadge que escrevemos a música 'Thinking Out Loud'.".

Este caso foi colocado em tribunal pela família de Ed Townsend, o produtor e escritor do êxito "Let´s Get It On" de Marvin Gaye em 1973. A família Towsend afirma que no "coração" da música de Gaye, a progressão dos quatro acordes e o ritmo característico, foram copiados por Sheeran. Do lado do astro britânico, os seus advogados argumentam que estes elementos são básicos na composição musical e que são domínio público, existentes em muitas outras músicas.

Em declarações na frente do tribunal, Kathryn Townsend Grffin, filha de Ed Townsend, afirmou estar em tribunal "por justiça, para proteger a propriedade intelectual do meu pai".

A família de Marvin Gaye não faz parte do processo contra Sheeran, embora já tenham processado anteriormente, e com sucesso, os artistas Robin Thicke, Pharrell Williams e T.I. pelas semelhanças entre a canção "Blurred Lines" e "Got to Give it Up", de Gaye. A justiça determinou uma indemnização 5 milhões de dólares na altura.