Nach ihrem Sieg unterschrieben Little Mix bei Syco Music und veröffentlichten ihre Debütsingle „Wings“, die auf Platz eins der britischen Single-Charts einstieg und mit Platin ausgezeichnet wurde. Ihr im November 2012 veröffentlichtes Debütalbum DNA erreichte auch in Großbritannien Platz eins und wurde mit Doppelplatin ausgezeichnet. Das Album brachte zwei weitere Singles hervor, „DNA“ und „Change Your Life“, die beide die Top Ten in Großbritannien erreichten.
2013 veröffentlichten Little Mix ihr zweites Album, Salute. Das Album stieg auf Platz vier der britischen Album-Charts ein und wurde mit Gold ausgezeichnet. Es entstanden vier Singles, darunter die Lead-Single „Move“, die Platz drei der britischen Single-Charts erreichte. Im folgenden Jahr veröffentlichte die Gruppe ihr drittes Album, Get Weird. Das Album stieg auf Platz zwei der britischen Album-Charts ein und wurde mit Platin ausgezeichnet. Es entstanden vier erfolgreiche Singles, darunter die Leadsingle „Black Magic“, die in Großbritannien Platz eins erreichte.
Im Jahr 2016 veröffentlichten Little Mix ihr viertes Album, Glory Days. Das Album stieg auf Platz eins der britischen Album-Charts ein und wurde mit Doppelplatin ausgezeichnet. Es entstanden mehrere Hitsingles, darunter „Shout Out to My Ex“, das in Großbritannien Platz eins erreichte. Das Album wurde außerdem bei den Brit Awards 2017 als britisches Album des Jahres nominiert.
Im Jahr 2018 veröffentlichten Little Mix ihr fünftes Album, LM5. Das Album stieg auf Platz drei der britischen Album-Charts ein und wurde mit Gold ausgezeichnet. Es entstanden mehrere Hitsingles, darunter „Woman Like Me“, das in Großbritannien Platz zwei erreichte.
Im Jahr 2020 veröffentlichten Little Mix ihr sechstes Album, Confetti. Das Album stieg auf Platz zwei der britischen Album-Charts ein und wurde mit Silber ausgezeichnet. Es wurden mehrere Hit-Singles produziert, darunter die Lead-Single „Break Up Song“, die in Großbritannien Platz zwei erreichte.
Im Dezember 2020 gab Jesy Nelson unter Berufung auf psychische Gründe ihren Abschied von Little Mix bekannt. Die verbleibenden drei Mitglieder der Gruppe machten als Trio weiter und veröffentlichten 2021 ihr siebtes Album, Between Us.
Im Laufe ihrer Karriere hat Little Mix weltweit über 60 Millionen Platten verkauft. Sie haben zahlreiche Auszeichnungen gewonnen, darunter vier Brit Awards, zwei MTV Europe Music Awards und einen American Music Award. Im Jahr 2021 wurden sie auf Platz 20 der erfolgreichsten britischen Single-Chart-Künstlerinnen aller Zeiten gelistet, und im Jahr 2022 waren sie die erste Girlgroup, die fünf Nummer-eins-Alben in den britischen Album-Charts hatte.