Metallica tika dibināta ASV, Kalifornijā 1981. gadā. Grupu dibina bundzinieks Larss Ulrihs (Lars Ulrich) kopā ar solistu Džeimsu Hetfīldu (James Hetfield). Ulrihs kādā laikrakstā ievietoja sludinājumu, atsaukties cilvēkiem kuri vēlas dibināt grupu, atsaucās Džeimss Hetfīlds. Basģitāras partijas sākotnēji spēlēja Rons Makgovnijs (Ron McGovney). Grupas nosaukumu, varētu teikt, izdomāja Larss Ulrihs, viņam kāds draugs vaicāja vai vārds ‘’Metallica’’ derētu kā nosaukums mūzikas žurnālam, Larss ieteica žurnālam citu nosaukumu, bet Metallica paturēja prātā, kā savas topošās grupas nosaukumu...(Šo nosaukumu grupas dalībnieks Lars Ulrihs „nozaga” no Rona Kvintana, kad viņš domāja izlaist avīzi, kas veltīta smagajai mūzikai. Lars ieteica Ronam to nosaukt par „Mr.Metall”, kamēr Rona sākotnējo ideju avīzi nosaukt par „Metallica” Lars pataupīja savai grupai.)
1982. gadā tika ierakstīta dziesma Hit the Lights pirmajam ierakstam Metal Massacre. Tika pieaicināts Loids Grants (Lloyd Grant), lai iespēlētu solo ģitāras partijas, Grants nekļuva par grupas dalībnieku. Grupai bija vajadzīgs ģitārists, tāpēc Ulrihs atkārtoti ielika laikrakstā sludinājumu, atsaucās Deivs Masteins (Dave Mustaine). Kurš tobrīd spēlēja grupā Panic. Hetfīlds un Ulrihs bija ļoti priecīgi par Masteina iesildīšanos, pat nenoklausoties Masteina sagatavoto materiālu bez liekām runām piedāvāja viņam spēlēt Metallica.
Pāris mēnešus vēlāk grupa ierakstīja demo, ar nosaukumu No life 'Til Leather. Iekšēju konfliktu dēļ no grupas aizgāja Makgovnijs, viņa vietā nāca Klifs Bērtons(Cliff Burton) Alkohola un citu iemeslu dēļ no grupas tiek padzīts arī Masteins, kura vietā nāk Kērks Hemets (Kirk Hammett). Masteins izveidoja savu trash metal grupu Megadeth.
Metallica pirmo albumu Kill ‘Em All izdeva 1983. gadā. Veids, kā viņi spēlēja savā pirmajā albumā, palika nemainīgs arī nākošajos gados, tas īpaši izcēlās ar agresīvām ritma ģitāras partijām. Kill ‘Em All nesasniedza topu augšgalus un nebija īpaši populārs, bet radās savi fani kuri sekoja, kā Metallica izaug uz pagrīdes smagā metāla skatuves.
Gadu vēlāk (1984.) Metallica izdod savu otro studijas albumu Ride The Lightning. Albumā ir dziesma Fade To Black, kura ir lēna, depresīva un tās vēstījums ir domas par pašnāvību, līdzīgas ir nākamo albumu balādes Welcome Home (Sanitarium) un One. Ar šim lēnajām, depresīvajām dziesmām Metallica atšķīrās no pārējām thrash metal grupām.
Grupas dalībnieki iespaidojās no tādām grupām kā - Iron Maiden, Motörhead, Diamond Head, Saxon, Misfits, Discharge un citām grupām, kuras spēlēja NWOBHM stilā.
1986. gadā Metallica ieraksta trešo studijas albumu Master of Puppets, ko daudzi uzskata par labāko grupas veikumu. Šis ir pēdējais albums, kurā piedalās Klifs Bērtons.
1986. gada 27. septembrī Eiropas tūres ietvaros autobusa avārijā bojā iet grupas dalībnieks Klifs Bērtons. Basģitārists tika izsviests pa logu, un autobuss tam uzgāzās virsū. Nav zināms vai viņš bija miris jau brīdī, kad autobuss viņu saspieda, vai autobuss deva nāvējošo triecienu. Lai autobusu paceltu, tika izmantota trose, kura ceļot satrūka, un autobuss uzgāzās Bērtonam virsū otro reizi.
Par to, vai turpināt spēlēt, grupa nebija pārliecināta, bet ar Klifa Bērtona ģimenes svētību un ieteikumu, ka Klifs noteikti gribētu, lai viņi turpina spēlēt, atlikušie grupas biedri sāka meklēt iztrūkstošo grupas dalībnieku. Trīs nedēļas pēc Klifa Bērtona nāves grupā ienāca Džeisons Ņūsteds (Jason Newsted). Ar Džeisona dalību Metallica pabeidza aizsākto Damage Inc. tūri.
1987. gada jūlijā tiek ierakstīts minialbums (EP) The $5.98 EP: Garage Days Re-Revisited, kurā iekļautas dažu British metal un hardcore grupu koverversijas.
1988. gadā grupa ieraksta albumu …And Justice for All, kurš ir sarežģītākais grupas līdzšinējā vēsturē. Albumā iekļautās dziesmas grupa reti spēlēja koncertos, jo tās bija pārāk garas un sarežģītas. To vietā daudzos koncertos tika iekļautas vairāku šī albuma dziesmu kombinācijas. Tomēr arī ...And Justice for All ir iekļautas dažas no labākajām grupas dziesmām - One, Harvester of Sorrow un Blackened.
1991. gadā grupa izdod albumu ar nosaukumu Metallica (pazīstams arī kā The Black Album). Darbs pie albuma un tam sekojošā tūre ir uzfilmēta un iekļauta dokumentālajā filmā A Year and a half in the life of Metallica (Pusotrs gads Metallicas dzīvē). Albuma ierakstīšana bija grūta un gara, kā rezultātā grupas dalībnieki ienīda viens otru un producentu Bobu Roku, kurš visu laiku diktēja savu viedokli par to, kādai jābūt mūzikai un kā tai precīzi jāskan. Neskatoties uz grūtībām, albums tūlīt pēc izdošanas iekļuva Billboard topā. Tas uzskatāms par komerciāli visveiksmīgāko Metallica vēsturē.
Albumā iekļautā dziesma Enter Sandman kļuva par hitu, bet plašākai publikai vēl atpazīstamāka dziesma bija un ir Nothing Else Matters. Šī balāde aizvainoja daudzus Metallica ilggadējos fanus. Albums nesa grupai grandiozus panākumus un Metallica ieguva daudz fanu, bet ilggadējie fani, kuri sekojuši grupas izaugsmei, šo slavas kāpumu nosauca par pārdošanos masām. Arī sekojošā koncertūre bija ļoti veiksmīga, tā ilga gandrīz trīs gadus.
1996. gadā grupa izdeva albumu Load, kura ierakstīšana prasīja vairāk nekā gadu. Ierakstītā materiāla bija daudz, bet grupa nevēlējās izdot dubultalbumu, tāpēc 1997. gadā iznāca ReLoad. Ierakstot Load albumu, dažas dziesmas tika atliktas malā kā nederīgas, bet tās tika pabeigtas un iekļautas ReLoad. Šie albumi reprezentēja citādu Metallica spēlēšanas stilu. Vairāk uzmanības veltīta Hetfīlda dziedāšanai, Metallica eksperimentē ar mūzikas instrumentiem, dziesmās Mama Said un Low Man’s Lyric izmantota vijole un mutes ermoņikas. Izākot Load, grupas dalībnieki arī nogrieza savus garos matus.
1998. gadā Metallica izdod dubultalbumu Garage Inc. Albumā, kurš sastāv tikai no kaverversijām, Metallica "pa savam" iespēlējusi The Misfits, Thin Lizzy, Mercyful Fate, Black Sabbath, Queen un citu grupu dziesmas.
1999. gada novembrī Metallica izdod albumu S&M (pieejams arī DVD un VHS versijā kā koncerta ieraksts), albumu, kurš ierakstīts kopā ar Sanfrancisko simfonisko orķestri. Tajā iekļautas jau iepriekš rakstītas dziesmas un divas jaunas dziesmas - (minus) Human un No Leaf Clover
2001. gadā bija paredzēts, ka Metallica dosies studijā, lai ierakstītu jaunu albumu, bet tad no grupas aizgāja Džeisons Ņūsteds. Ņūsteds, paralēli Metallica, sāka darboties grupā Echobrain, kas nepatika Džeimsam Hetfīldam. Kā attaisnojumu sev Ņūsteds minēja, ka Metallica aizvien vairāk laika pavada ar ģimenēm un mazāk spēlējot.
2001. gada jūlijā Hetfīlds iestājas rehabilitācijas klīnikā ,lai ārstētu atkarību no alkohola. Hemets un Ulrihs palikuši divatā pirmo reizi nopietni apsver domu par grupas Metallica izjukšanu
Jauns sākumsHetfīldam agriežoties no klīnikas, grupa lēnām sāk rakstīt un mēģināt jaunas dziesmas. Iztrūkstošo basista vietu uz laiku ieņem ilggadējais grupas producents Bobs Roks, bet drīz tiek atrasts jauns basģitārists Roberts Truhiljo (Robert Trujillo), kas pirms tam spēlējis Oziju Osbornu pavadošajā grupā, kā arī sadarbojies ar tādiem māksliniekiem kā, Džerijs Kantrels (Jerry Cantrell), Suicidal Tendencies, utt.
2003. gada jūnijā iznāk albums St.Anger. Albums ir ar nolūku veidots rupjš, kā atbilde visiem tiem kritiķiem un daļai fanu, kuri uzskatīja, ka Metallica vairs nav spēlēt spējīgi. Fani atkal bija neapmierināti ar tādu, nu jau jauno Metallica, jo vairs nebija tik pierasto ģitāru solo, mainījies arī bungu skanējums. Neskatoties uz kritiķu negācijām, Metallica 2004. gadā par albumu St.Anger saņēma Grammy balvu.
Tūlīt pēc albuma nāk klajā arī dokumentālā filma Some Kind Of Monster, kas ļauj ieskatīties grupas aizkulisēs.
Grupa 2008. gada 20. jūlijā uzstājās Skonto stadionā, Rīga, Latvijā. Šī paša gada 10. septembrī tiek izdots jauns albums Death Magnetic
1982. gads Džeimss Hetfīlds - ritma ģitāra, vokāls Deivs Masteins - ģitāra Rons Makgovnijs - basģitāra Larss Ulrihs - bungas 1982.-1983. gads Džeimss Hetfīlds - ritma ģitāra, vokāls Deivs Masteins - ģitāra Klifs Bērtons - basģitāra Larss Ulrihs - bungas 1983.-1986. gads Džeimss Hetfīlds - ritma ģitāra, vokals Kirks Hemets - ģitāra Klifs Bārtons - basģitāra Larss Ulrihs - Bungas 1986.-2001. gads Džeimss Hetfīlds - ritma ģitāra, vokāls Kirks Hemets - solo ģitāra Džeisons Ņūsteds - basģitāra Larss Ulrihs - bungas Šobrīd Džeimss Hetfīlds - ritma ģitāra, vokāls Kirks Hemets - ģitāra Roberts Truhiljo - basģitāra Larss Ulrihs - bungas Diskogrāfija Kill 'Em All (1983) Ride The Lightning (1984) Master Of Puppets (1986) The $5.98 E.P.: Garage Days Re-Revisited (1987) ...And Justice for All (1988) Metallica (1991) Load (1996) ReLoad (1997) Garage Inc. (1998) S&M (1999) St. Anger (2003) Death magnetic (2008)