Nakon pobjede, Little Mix je potpisao ugovor sa Syco Music i izdao svoj debitantski singl "Wings", koji je debitirao na prvom mjestu UK Singles Chart-a i bio platinasti. Njihov debitantski album DNA, objavljen u studenom 2012., također je dosegao prvo mjesto u Ujedinjenom Kraljevstvu i dobio dvostruku platinastu nakladu. Album je proizveo još dva singla, "DNA" i "Change Your Life", od kojih su oba dospjela među deset najboljih u Velikoj Britaniji.
2013. Little Mix izdaje svoj drugi album Salute. Album je debitirao na četvrtom mjestu UK Albums Chart-a i dobio je zlatnu ovjeru. Producirala je četiri singla, uključujući glavni singl "Move", koji je dosegao treće mjesto na UK Singles Chart. Sljedeće godine grupa je objavila svoj treći album Get Weird. Album je debitirao na drugom mjestu UK Albums Chart-a i bio je platinasti. Proizvela je četiri uspješna singla, uključujući glavni singl "Black Magic", koji je dosegao prvo mjesto u Velikoj Britaniji.
Little Mix je 2016. objavio svoj četvrti album, Glory Days. Album je debitirao na prvom mjestu UK Albums Chart-a i bio je dvostruko platinast. Proizveo je nekoliko hit singlova, uključujući "Shout Out to My Ex", koji je dosegao prvo mjesto u Velikoj Britaniji. Album je također nominiran za britanski album godine na Brit Awards 2017.
Little Mix je 2018. objavio svoj peti album, LM5. Album je debitirao na trećem mjestu UK Albums Chart-a i dobio je zlatnu ovjeru. Proizvela je nekoliko hit singlova, uključujući "Woman Like Me", koja je dosegla drugo mjesto u UK-u.
Little Mix je 2020. objavio svoj šesti album Confetti. Album je debitirao na drugom mjestu UK Albums Chart-a i dobio je srebrni certifikat. Proizvela je nekoliko hit singlova, uključujući glavni singl "Break Up Song", koji je dosegao drugo mjesto u Ujedinjenom Kraljevstvu.
U prosincu 2020. Jesy Nelson najavila je odlazak iz Little Mixa, navodeći razloge mentalnog zdravlja. Preostala tri člana grupe nastavila su kao trio i objavila svoj sedmi album, Between Us, 2021. godine.
Tijekom svoje karijere Little Mix prodali su više od 60 milijuna ploča diljem svijeta. Osvojili su brojne nagrade, uključujući četiri Brit Awards, dvije MTV Europe Music Awards i jednu American Music Award. Godine 2021. uvrštene su na 20. mjesto najuspješnijih izvođača UK Singles Chart svih vremena, a 2022. postale su prva ženska grupa koja je imala pet albuma broj jedan na UK Albums Chart.