Po zwycięstwie Little Mix podpisał kontrakt z Syco Music i wydał swój debiutancki singiel „Wings”, który zadebiutował na pierwszym miejscu brytyjskiej listy przebojów singli i uzyskał platynę. Ich debiutancki album DNA, wydany w listopadzie 2012 roku, również osiągnął pierwsze miejsce w Wielkiej Brytanii i uzyskał podwójną platynę. Album wyprodukował dwa kolejne single, „DNA” i „Change Your Life”, z których oba dotarły do pierwszej dziesiątki w Wielkiej Brytanii.
W 2013 roku Little Mix wydał swój drugi album, Salute. Album zadebiutował na czwartym miejscu brytyjskiej listy albumów i uzyskał status złotej płyty. Wyprodukował cztery single, w tym główny singiel „Move”, który osiągnął trzecie miejsce na brytyjskiej liście przebojów singli. W następnym roku grupa wydała swój trzeci album Get Weird. Album zadebiutował na drugim miejscu brytyjskiej listy albumów i uzyskał platynę. Wyprodukował cztery udane single, w tym główny singiel „Black Magic”, który osiągnął numer jeden w Wielkiej Brytanii.
W 2016 roku Little Mix wydał swój czwarty album, Glory Days. Album zadebiutował na pierwszym miejscu brytyjskiej listy albumów i uzyskał podwójną platynę. Wyprodukował kilka hitowych singli, w tym „Shout Out to My Ex”, który osiągnął pierwsze miejsce w Wielkiej Brytanii. Album był także nominowany do nagrody Brytyjskiego Albumu Roku w konkursie Brit Awards 2017.
W 2018 roku Little Mix wydał swój piąty album, LM5. Album zadebiutował na trzecim miejscu brytyjskiej listy albumów i uzyskał status złotej płyty. Wyprodukował kilka hitowych singli, w tym „Woman Like Me”, który osiągnął drugie miejsce w Wielkiej Brytanii.
W 2020 roku Little Mix wydał swój szósty album Confetti. Album zadebiutował na drugim miejscu brytyjskiej listy albumów i uzyskał status srebrnej płyty. Wyprodukował kilka hitowych singli, w tym główny singiel „Break Up Song”, który osiągnął drugie miejsce w Wielkiej Brytanii.
W grudniu 2020 roku Jesy Nelson ogłosiła odejście z Little Mix, powołując się na powody związane ze zdrowiem psychicznym. Pozostali trzej członkowie grupy kontynuowali działalność jako trio i w 2021 roku wydali swój siódmy album Between Us.
W trakcie swojej kariery Little Mix sprzedał ponad 60 milionów płyt na całym świecie. Zdobyli wiele nagród, w tym cztery Brit Awards, dwie MTV Europe Music Awards i jedną American Music Award. W 2021 roku znaleźli się na 20. liście artystów wszechczasów odnoszących największe sukcesy na brytyjskiej liście singli, a w 2022 roku zostali pierwszą dziewczęcą grupą, która miała pięć albumów numer jeden na brytyjskiej liście albumów.