Po víťazstve Little Mix podpísali zmluvu so Syco Music a vydali svoj debutový singel „Wings“, ktorý debutoval na prvom mieste v UK Singles Chart a získal platinový certifikát. Ich debutový album DNA, vydaný v novembri 2012, sa tiež dostal na prvé miesto vo Veľkej Británii a získal dvojitú platinu. Z albumu vznikli ďalšie dva single, „DNA“ a „Change Your Life“, pričom oba sa dostali do prvej desiatky vo Veľkej Británii.
V roku 2013 vydali Little Mix svoj druhý album Salute. Album debutoval na štvrtom mieste v UK Albums Chart a bol certifikovaný ako zlatý. Produkovali štyri single, vrátane hlavného singla „Move“, ktorý sa dostal na tretie miesto v UK Singles Chart. Nasledujúci rok skupina vydala svoj tretí album Get Weird. Album debutoval na druhom mieste v UK Albums Chart a získal platinový certifikát. Produkoval štyri úspešné single, vrátane hlavného singla „Black Magic“, ktorý sa dostal na prvé miesto vo Veľkej Británii.
V roku 2016 vydali Little Mix svoj štvrtý album Glory Days. Album debutoval na prvom mieste v UK Albums Chart a získal dvojitú platinu. Vyprodukovalo niekoľko úspešných singlov, vrátane „Shout Out to My Ex“, ktorý sa dostal na prvé miesto vo Veľkej Británii. Album bol tiež nominovaný na britský album roka na Brit Awards 2017.
V roku 2018 vydali Little Mix svoj piaty album LM5. Album debutoval na treťom mieste v rebríčku UK Albums Chart a bol certifikovaný ako zlatý. Vyprodukovalo niekoľko úspešných singlov, vrátane „Woman Like Me“, ktorý sa v Spojenom kráľovstve dostal na druhé miesto.
V roku 2020 vydali Little Mix svoj šiesty album Confetti. Album debutoval na druhom mieste v UK Albums Chart a bol certifikovaný ako strieborný. Vyprodukovalo niekoľko úspešných singlov, vrátane hlavného singla „Break Up Song“, ktorý sa vo Veľkej Británii dostal na druhé miesto.
V decembri 2020 Jesy Nelson oznámila svoj odchod z Little Mix z dôvodov duševného zdravia. Zvyšní traja členovia skupiny pokračovali ako trio a v roku 2021 vydali svoj siedmy album Between Us.
Počas svojej kariéry predali Little Mix viac ako 60 miliónov nahrávok po celom svete. Získali množstvo ocenení, vrátane štyroch Brit Awards, dvoch MTV Europe Music Awards a jednej American Music Award. V roku 2021 boli uvedené ako 20. najúspešnejší umelci UK Singles Chart všetkých čias a v roku 2022 sa stali prvou dievčenskou skupinou, ktorá mala päť albumov číslo jeden v UK Albums Chart.