Der Gründer von SM Entertainment plante 2011 eine neue Boygroup debütieren zu lassen, welche in 2 Untergruppen aufgeteilt wird. Es sollen die gleichen Songs performt werden, jedoch einmal in Korea und einmal in China. EXO wurde unterteilt in EXO-K (koreanisch) und EXO-M (mandarin). Am 29. Januar 2011 kam es zum ersten öffentlichen Auftritt der 12 Mitglieder bei der jährlichen SBS-Show Gayo Daejeon. 

Im gleichen Zuge veröffentlichten sie ihre erste Single "What Is Love" und wenig später die zweite Single "History", welche beide in den Gaon-Charts landeten. Ende März kam es dann zum ersten Konzert in Seoul mit 3000 Zuschauern. 

Ihr offizielles Debüt hatten beide Subgruppen am 08.04.2012 mit dem Album "Mama". Die chinesische Version erreichte direkt Platz 1 der Sina-Album-Charts und die koreanische Version schaffte es in die Top 3 der Gaon-Album-Charts. Noch im gleichen Jahr wurde EXO für ihre Arbeit mit dem "Best New Asian Artist Award" ausgezeichnet. EXO-K gewann dazu einen Newcomer-Award bei den Golden Disc Awards und EXO-M einen Award für die beliebteste Gruppe bei den Top Chinese Awards.

Ihre Fanbase wuchs 2013 mit dem Album "XOXO", welches von beiden Subgruppen promotet, aber nicht komplett zusammen aufgenommen wurde. Lediglich der Song "Wolf" wurde von allen zusammen aufgenommen, der Rest separat. Beide Versionen landeten auf Platz 1 der Billboard World Album-Charts, das Repackage-Album von "XOXO" war ebenfalls ein voller Erfolg.

EXO hatten zu dem Zeitpunkt einen Meilenstein erreicht, welcher seit 12 Jahren nicht mehr erreicht wurde, und zwar wurden alle ihre Versionen mehr als 1 Millionen mal verkauft. Bei den Mnet Asian Music Awards 2013 wurde dieses auch als "Album des Jahres" ausgezeichnet. Die Jungs standen plötzlich an der Spitze der koreanischen Musikindustrie, denn niemand zuvor hatte so viele Alben verkauft und so viele Alben in einem Jahr produziert.

Ihre EP "Overdose" galt damals als das meist vorbestellte Album in der koreanischen Musikgeschichte. Ihr erstes eigenes Konzert "EXO from Exopalnet #1" am 24. Mai im Seoul Olympic Gymnasium brach ebenfalls wieder einen Rekord, denn es war in Sekunden restlos ausverkauft.

Leicht war es für EXO allerdings nicht, denn 2014 verließen 2 chinesische Mitglieder die Gruppe. Kris Wu reichte gegen SM Entertainment eine Klage ein, da er wegen der schlechten Behandlung mit gesundheitlichen Problemen zu kämpfen hatte. Luhan reichte nur wenige Monate später aus den gleichen Gründen eine Klage ein und verließ die Gruppe. 

Mitglied Tao verließ 2015 die Gruppe aus den gleichen Gründen und weil er sich auf seine Solokarriere konzentrieren wollte. Alle ehemalige Mitglieder waren später in China als Solokünstler aktiv. Der Verlust von drei Mitgliedern verringerte allerdings nicht den Erfolg von EXO. Weitere Alben landeten immer weit oben in den Charts und an Awards mangelte es auch nicht. Ihre Tournee 2017 war in 20 Minuten ausverkauft und sie gelten als der jüngste K-Pop-Act, der jemals im Seoul Olympic Stadium auftreten durfte.

Auch Lay zog später zurück nach China und promotete nicht mehr mit der Gruppe, da seine Solo Promotions sich mit denen der Gruppe überschnitten, jedoch blieb er offiziell Teil von EXO und war auch 2021 kurz in dem neusten Musikvideo der Gruppe zu "Don't Fight The Feeling" zu sehen. Am 08. April 2022 gab er jedoch bekannt, dass er SM Entertainment verlassen hatte und 2025 entfernte SM Entertainment ihn auch als Gruppenmitglied von ihrer Website, womit davon auszugehen ist, dass er offiziell kein Teil der Gruppe mehr ist.