Integrada originalmente por tres miembros: Jared Leto (voz, guitarra), Matt Wachter (bajo, sintetizador) y Shannon Leto (batería), a quienes más tarde se les uniría el guitarrista Solon Bixler. Después de la publicación de su álbum debut, el guitarrista Solon Bixler salió de la banda debido a problemas durante su primera gira, poco después fue sustituido por el actual guitarrista Tomo Milicevic. Después de la salida de Matt Wachter (ahora en Angels & Airwaves), Jared Leto se convirtió en el bajista de la banda.
En 1999, 30 Seconds to Mars firmó con Virgin Records e Inmortal Records. Después de tres años lanzaron su álbum debut, 30 Seconds to Mars. El disco debutó en el puesto número 107 en la lista Billboard 200 y en el número uno en el Top Heatseekers, vendiendo 121 000 unidades en los Estados Unidos. Del álbum se extrajeron dos sencillos, «Capricorn (A Brand New Name)» y «Edge of the Earth». El primero alcanzó el puesto número treinta y uno en el conteo Alternative Songs. El segundo álbum de estudio, A Beautiful Lie, produjo cuatro sencillos: «Attack», «The Kill», «From Yesterday» y «A Beautiful Lie». El más exitoso de estos fue «The Kill», el cual entró en la lista Billboard Hot 100 y marcó el récord de ser la canción que se mantuvo más semanas en la lista Alternative Songs. El tercer sencillo del disco, «From Yesterday», consiguió la primera posición en el conteo ya mencionado.
El 8 de diciembre de 2009 lanzaron su tercer álbum de estudio, This Is War, el cual debutó en el puesto número dieciocho en el Billboard 200. Su primer sencillo, «Kings and Queens», recibió las certificaciones de disco de oro y plata en Nueva Zelanda y el Reino Unido, respectivamente. Del álbum se lanzaron otros tres sencillos: «This Is War», «Closer to the Edge» y «Hurricane 2.0». En 2013, la banda lanzó su cuarto álbum de estudio, Love, Lust, Faith and Dreams, mismo del que se desprendió el sencillo «Up In the Air».
Hasta la fecha, la agrupación ha vendido alrededor de 11 millones de copias en todo el mundo.12 La banda ha recibido numerosos reconocimientos y premios, tienen un total de total 50 premios de aproximadamente 70 nominaciones. Entre sus premios más destacados están cuatro MTV Europe Music Awards. Además el pasado diciembre consiguieron entrar en el libro Guinness de los récords, obteniendo el récord de mayor número de conciertos en una misma gira, más de 300 durante su última gira. Aproximadamente 311 sin contar los shows acústicos, contando estos últimos, el número de conciertos se elevaría a 366.
