Po svém vítězství podepsali Little Mix smlouvu se Syco Music a vydali svůj debutový singl „Wings“, který debutoval na prvním místě v UK Singles Chart a byl certifikován jako platinový. Jejich debutové album DNA, vydané v listopadu 2012, se také dostalo na první místo ve Velké Británii a získalo dvojitou platinu. Album produkovalo další dva singly, „DNA“ a „Change Your Life“, z nichž oba se dostaly do první desítky ve Velké Británii.
V roce 2013 vydali Little Mix své druhé album Salute. Album debutovalo na čtvrtém místě britského žebříčku alb a bylo certifikováno jako zlaté. To produkovalo čtyři singly, včetně hlavního singlu „Move“, který dosáhl třetího místa v UK Singles Chart. Následující rok skupina vydala své třetí album, Get Weird. Album debutovalo na druhém místě britského žebříčku alb a bylo certifikováno jako platinové. To produkovalo čtyři úspěšné singly, včetně hlavního singlu "Black Magic", který dosáhl čísla jedna ve Velké Británii.
V roce 2016 vydali Little Mix své čtvrté album Glory Days. Album debutovalo na prvním místě v UK Albums Chart a získalo dvojitou platinu. To produkovalo několik úspěšných singlů, včetně "Shout Out to My Ex", který dosáhl čísla jedna ve Velké Británii. Album bylo také nominováno na britské album roku na Brit Awards 2017.
V roce 2018 vydali Little Mix své páté album LM5. Album debutovalo na třetím místě v UK Albums Chart a bylo certifikováno jako zlaté. To produkovalo několik hitových singlů, včetně „Woman Like Me“, který dosáhl čísla dva ve Velké Británii.
V roce 2020 vydali Little Mix své šesté album Confetti. Album debutovalo na druhém místě v UK Albums Chart a bylo certifikováno jako stříbro. To produkovalo několik hitových singlů, včetně hlavního singlu „Break Up Song“, který dosáhl na druhé místo ve Velké Británii.
V prosinci 2020 Jesy Nelson oznámila svůj odchod z Little Mix s odkazem na duševní zdraví. Zbývající tři členové skupiny pokračovali jako trio a v roce 2021 vydali své sedmé album Between Us.
Za svou kariéru Little Mix prodali přes 60 milionů desek po celém světě. Získali řadu ocenění, včetně čtyř Brit Awards, dvou MTV Europe Music Awards a jedné American Music Award. V roce 2021 byli uvedeni jako 20. nejúspěšnější interpreti UK Singles Chart všech dob a v roce 2022 se stali první dívčí skupinou, která měla pět alb číslo jedna v UK Albums Chart.