Dopo la vittoria, le Little Mix firmarono con la Syco Music e pubblicarono il loro singolo di debutto "Wings", che debuttò al numero uno della UK Singles Chart e fu certificato disco di platino. Anche il loro album di debutto DNA, pubblicato nel novembre 2012, ha raggiunto il numero uno nel Regno Unito ed è stato certificato doppio platino. L'album ha prodotto altri due singoli, "DNA" e "Change Your Life", che hanno entrambi raggiunto la top ten nel Regno Unito.
Nel 2013, le Little Mix hanno pubblicato il loro secondo album, Salute. L'album ha debuttato al numero quattro della classifica degli album del Regno Unito ed è stato certificato disco d'oro. Ha prodotto quattro singoli, incluso il singolo "Move", che ha raggiunto il numero tre della UK Singles Chart. L'anno successivo, il gruppo pubblicò il terzo album, Get Weird. L'album ha debuttato al numero due della classifica degli album del Regno Unito ed è stato certificato disco di platino. Ha prodotto quattro singoli di successo, incluso il singolo "Black Magic", che ha raggiunto il numero uno nel Regno Unito.
Nel 2016, le Little Mix hanno pubblicato il loro quarto album, Glory Days. L'album ha debuttato al numero uno della classifica degli album del Regno Unito ed è stato certificato doppio disco di platino. Ha prodotto diversi singoli di successo, tra cui "Shout Out to My Ex", che ha raggiunto il numero uno nel Regno Unito. L'album è stato anche nominato come British Album of the Year ai Brit Awards 2017.
Nel 2018, le Little Mix hanno pubblicato il loro quinto album, LM5. L'album ha debuttato al numero tre della classifica degli album del Regno Unito ed è stato certificato disco d'oro. Ha prodotto diversi singoli di successo, tra cui "Woman Like Me", che ha raggiunto il numero due nel Regno Unito.
Nel 2020, le Little Mix hanno pubblicato il loro sesto album, Confetti. L'album ha debuttato al numero due della classifica degli album del Regno Unito ed è stato certificato argento. Ha prodotto diversi singoli di successo, incluso il singolo "Break Up Song", che ha raggiunto il numero due nel Regno Unito.
Nel dicembre 2020, Jesy Nelson ha annunciato la sua partenza dalle Little Mix, adducendo motivi di salute mentale. I restanti tre membri del gruppo continuarono come trio e pubblicarono il loro settimo album, Between Us, nel 2021.
Nel corso della loro carriera, le Little Mix hanno venduto oltre 60 milioni di dischi in tutto il mondo. Hanno vinto numerosi premi, tra cui quattro Brit Awards, due MTV Europe Music Awards e un American Music Award. Nel 2021, sono state elencate come i ventesimi artisti di maggior successo di tutti i tempi nella UK Singles Chart e nel 2022 sono diventate il primo gruppo femminile ad avere cinque album numero uno nella UK Albums Chart.