Μετά τη νίκη τους, οι Little Mix υπέγραψαν με τη Syco Music και κυκλοφόρησαν το ντεμπούτο τους single "Wings", το οποίο έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο ένα στο UK Singles Chart και πιστοποιήθηκε ως πλατινένιο. Το ντεμπούτο τους άλμπουμ DNA, που κυκλοφόρησε τον Νοέμβριο του 2012, έφτασε επίσης στο νούμερο ένα στο Ηνωμένο Βασίλειο και πιστοποιήθηκε διπλά πλατινένιο. Το άλμπουμ παρήγαγε δύο ακόμη σινγκλ, το "DNA" και το "Change Your Life", τα οποία έφτασαν και τα δύο στην πρώτη δεκάδα στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Το 2013, οι Little Mix κυκλοφόρησαν το δεύτερο άλμπουμ τους, Salute. Το άλμπουμ έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο τέσσερα στο UK Albums Chart και έλαβε χρυσό πιστοποιητικό. Παρήγαγε τέσσερα σινγκλ, συμπεριλαμβανομένου του πρώτου σινγκλ "Move", το οποίο έφτασε στην τρίτη θέση στο UK Singles Chart. Την επόμενη χρονιά, το γκρουπ κυκλοφόρησε το τρίτο τους άλμπουμ, Get Weird. Το άλμπουμ έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο δύο στο UK Albums Chart και πιστοποιήθηκε ως πλατινένιο. Παρήγαγε τέσσερα επιτυχημένα σινγκλ, συμπεριλαμβανομένου του lead single "Black Magic", το οποίο έφτασε στο νούμερο ένα στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Το 2016, οι Little Mix κυκλοφόρησαν το τέταρτο άλμπουμ τους, Glory Days. Το άλμπουμ έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο ένα στο UK Albums Chart και πιστοποιήθηκε διπλά πλατινένιο. Παρήγαγε πολλά επιτυχημένα σινγκλ, συμπεριλαμβανομένου του "Shout Out to My Ex", το οποίο έφτασε στο νούμερο ένα στο Ηνωμένο Βασίλειο. Το άλμπουμ ήταν επίσης υποψήφιο για το βρετανικό άλμπουμ της χρονιάς στα Brit Awards 2017.
Το 2018, οι Little Mix κυκλοφόρησαν το πέμπτο άλμπουμ τους, LM5. Το άλμπουμ έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο τρία στο UK Albums Chart και έλαβε χρυσό πιστοποιητικό. Παρήγαγε πολλά επιτυχημένα σινγκλ, συμπεριλαμβανομένου του "Woman Like Me", το οποίο έφτασε στο νούμερο δύο στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Το 2020, οι Little Mix κυκλοφόρησαν το έκτο άλμπουμ τους, Confetti. Το άλμπουμ έκανε το ντεμπούτο του στο νούμερο δύο στο UK Albums Chart και έλαβε την ασημένια πιστοποίηση. Παρήγαγε πολλά επιτυχημένα σινγκλ, συμπεριλαμβανομένου του κύριου σινγκλ "Break Up Song", το οποίο έφτασε στο νούμερο δύο στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Τον Δεκέμβριο του 2020, η Jesy Nelson ανακοίνωσε την αποχώρησή της από το Little Mix, επικαλούμενη λόγους ψυχικής υγείας. Τα υπόλοιπα τρία μέλη του γκρουπ συνέχισαν ως τρίο και κυκλοφόρησαν το έβδομο άλμπουμ τους, Between Us, το 2021.
Κατά τη διάρκεια της καριέρας τους, οι Little Mix έχουν πουλήσει πάνω από 60 εκατομμύρια δίσκους παγκοσμίως. Έχουν κερδίσει πολλά βραβεία, μεταξύ των οποίων τέσσερα Brit Awards, δύο MTV Europe Music Awards και ένα American Music Award. Το 2021, κατατάχθηκαν ως οι 20οι πιο επιτυχημένοι καλλιτέχνες των UK Singles Chart όλων των εποχών και το 2022 έγιναν το πρώτο γκρουπ κοριτσιών που είχε πέντε νούμερο ένα άλμπουμ στο UK Albums Chart.