Группа была основана в 1981 году в составе Джеймс Хэтфилд (James Hetfield) (вокал, гитара), Клифф Бартон (Сliff Burton) (бас), Дэйв Мустейн (Dave Mustane)(гитара) и Ларс Ульрих (Last Ulrich)(ударные). В 1983 году ими был написан альбом Metallica - Kill 'em All (Убей Их Всех), считающийся одним из самых первых образцов жанра speed metal. Вскоре Мастейн покинул группу и основал близкий по жанру ансамбль Megadeth, его сменил Кирк Хеммет (Kirk Hammett). Началась классическая эра группы Metallica, эра классического Трэш-металла, который группа продемонстрировала на альбомах Metallica - Ride the Lightning (Верхом на Молнии) и Metallica - Master of Puppets (Хозяин Марионеток).
27 сентября 1986 года Клифф Бартон погиб в автокатастрофе на гастролях в Швеции. Новым басистом группы стал Джейсон Ньюстед (Jason Newsted). Группа посвятила памяти Клиффа один из следующих альбомов - Metallica - Metallica, в народе "Black Album", прославившийся в первую очередь балладами Metallica Nothing Else Matters (Остальное Не Важно) и Metallica Unforgiven (Непрощенный).
Металлика добилась широкой известности в США и в мире, продав 90 миллионов копий альбомов. Группа исполнила свои главные хиты с симфоническим оркестром на альбоме S&M и записала саундтрек к фильму "Миссия Невыполнима-2". В 2003 Metallica выпустили необычный по стилю альбом Metallica - St. Anger (Святой Гнев), близкий к жанру nu metal. Альбом был принят в штыки многими старыми поклонниками, и Ларс Ульрих обьявил, что на следующем альбоме группа намеревается вернуться к "эпическому трэшу" 80-х.