Efter sin seger skrev Little Mix på med Syco Music och släppte deras debutsingel "Wings", som debuterade som nummer ett på UK Singles Chart och blev platinacertifierad. Deras debutalbum DNA, släppt i november 2012, nådde också nummer ett i Storbritannien och certifierades dubbel platina. Albumet producerade ytterligare två singlar, "DNA" och "Change Your Life", som båda nådde topp tio i Storbritannien.
2013 släppte Little Mix sitt andra album, Salute. Albumet debuterade som nummer fyra på UK Albums Chart och blev guldcertifierat. Den producerade fyra singlar, inklusive huvudsingeln "Move", som nådde nummer tre på UK Singles Chart. Året därpå släppte gruppen sitt tredje album, Get Weird. Albumet debuterade som nummer två på UK Albums Chart och blev platinacertifierad. Den producerade fyra framgångsrika singlar, inklusive huvudsingeln "Black Magic", som nådde nummer ett i Storbritannien.
2016 släppte Little Mix sitt fjärde album, Glory Days. Albumet debuterade som nummer ett på UK Albums Chart och blev certifierad dubbel platina. Den producerade flera hitsinglar, inklusive "Shout Out to My Ex", som nådde nummer ett i Storbritannien. Albumet nominerades även till British Album of the Year vid 2017 års Brit Awards.
2018 släppte Little Mix sitt femte album, LM5. Albumet debuterade som nummer tre på UK Albums Chart och blev guldcertifierat. Den producerade flera hitsinglar, inklusive "Woman Like Me", som nådde nummer två i Storbritannien.
2020 släppte Little Mix sitt sjätte album, Confetti. Albumet debuterade som nummer två på UK Albums Chart och blev silvercertifierat. Den producerade flera hitsinglar, inklusive huvudsingeln "Break Up Song", som nådde nummer två i Storbritannien.
I december 2020 meddelade Jesy Nelson sin avgång från Little Mix, med hänvisning till mentala hälsoskäl. De återstående tre medlemmarna i gruppen fortsatte som en trio och släppte sitt sjunde album, Between Us, 2021.
Under sin karriär har Little Mix sålt över 60 miljoner skivor världen över. De har vunnit många priser, inklusive fyra Brit Awards, två MTV Europe Music Awards och en American Music Award. 2021 listades de som de 20:e mest framgångsrika UK Singles Chart-artisterna genom tiderna, och 2022 blev de den första tjejgruppen som hade fem nummer ett album på UK Albums Chart.