Die beiden New Yorker DJs Andrew „Drew“ Taggart und der vier Jahre ältere Alex Pall schlossen sich 2012 zusammen. Erste Aufmerksamkeit erregten sie mit Remixes für Dragonette, Two Door Cinema Club und The Wanted. Mit der indischen Schauspielerin Priyanka Chopra nahmen sie die Single Erase auf. In der Folge bekamen sie einen Plattenvertrag bei Republic Records / Universal. Außerdem legten sie mit bekannten DJs wie Avicii, Pete Tong, Calvin Harris und Steve Aoki auf.
Bei Aokis Label Dim Mak Records veröffentlichten sie dann Anfang 2014 den Song #Selfie. Mit der Internet-Marketingfirma TheAudience, die sie auch mit dem DJ zusammengebracht hatte, entwarfen die Chainsmokers ein Social-Media-Konzept zu dem Lied. Sie starteten einen Aufruf zur Einsendung von Selfies - mit dem Smartphone erstellte Selbstporträts -, um sie in das Musikvideo einzubauen. Dafür erstellten sie ein Anleitungsvideo bei YouTube. Innerhalb einer Woche gingen daraufhin 2000 Bilder ein. Neben den ausgewählten Fanschnappschüssen waren dann auch Selbstaufnahmen von Steve Aoki, A-Trak, Snoop Dogg, Ian Somerhalder und David Hasselhoff im Video zu sehen. Die Handlung des Videos bzw. des Lieds besteht wiederum aus dem Selbstgespräch einer Frau in einer Disco, die mit bei Instagram hochgeladenen Selfies einen Kerl auf sich aufmerksam machen will. Gesprochen wird sie von Alexis Killacam, im Video dargestellt jedoch von dem US-amerikanischen Modell Lindsey Diane.[2] Zusätzlich stellten die Chainsmokers kurze instrumentale Ausschnitte ihres Songs bei Soundcloud bereit, damit Fans damit eigene Videos erstellen und hochladen konnten.
Ende Januar wurde das Video zu #Selfie bei YouTube eingestellt und erreichte bis Mitte Februar eine Million Aufrufe. Das Gruppenselfie von Ellen DeGeneres von der Oscarverleihung am 2. März, das einen Twitter-Rekord aufstellte und von den Chainsmokers auf Facebook beantwortet wurde, brachte dem Lied zusätzlichen Auftrieb. Mit der internationalen Singleveröffentlichung stieg die Zugriffszahl dann in vier Wochen bis auf 30 Millionen. Die Single erreichte die Single-Charts vieler Länder sowie Platz 1 der US-Dancecharts.
Wenige Monate später veröffentlichte das Duo den Song Kanye. Gesungen wurde das Lied vom US-amerikanischen Indie-Pop-Duo Siren, die den Track in Zusammenarbeit mit dem aus New York stammenden Songwriter Mike Del Rio schrieben. Das Lied konnte nicht an den Erfolg der Vorgänger-Single #Selfieanschließen. Remixe erschienen unter anderem von Steve Aoki, Twoloud und Don Diablo. Innerhalb kürzester Zeit stieg der Big-Room-Song bis auf Platz eins der Beatport-Charts, wo er mehrere Tage verweilte. Am 31. August 2015 erschien das Lied Split (Only U), das sie gemeinsam mit Tiësto produzierten. Die Melodie des Titels basiert auf dem Lied Only U von Ashanti aus dem Jahr 2004. Auch dieses Lied erreichte Platz eins der Beatport-Charts.
Im Sommer 2015 erschien die Single Roses, die sie mit der US-amerikanischen Sängerin Elizabeth Mencel alias Rozes aufnahmen. Während Rozes die Strophen schrieb und die Chainsmokers die Melodie entwickelten, sangen sowohl Rozes, als auch Andrew Taggert die Hookline zusammen.[11] Roses erreichte Anfang 2016 die Singlecharts mehrerer Länder, darunter die Top 10 der USA und Kanada. In den US-amerikanischen Hot Dance/Electronic Charts konnte das Lied Ende Januar 2016 bis auf Platz eins vorrücken und dort drei Monate verbleiben.
2016 veröffentlichte das Duo die Single Don’t Let Me Down, einen Trap-Song, bei dem die US-amerikanische Sängerin Daya den Gesang beisteuerte.Für starke Promotion sorgte im März 2016 zudem das Ultra Music Festival, wo das Lied unter anderem von Hardwell, Riggi & Piros und den Chainsmokers selber gespielt wurde. Zudem stellten sie gemeinsam mit W&W einen Remix zu Don’t Let Me Down vor. Mit Top-10-Positionen unter anderem in Deutschland, Norwegen und Österreich war dieses Lied die bis dahin kommerziell erfolgreichste Single der Chainsmokers sowie auch der Sängerin Daya.[15] Mit der am 29. Juli 2016 veröffentlichten Single Closer erreichten die Chainsmokers erstmals eine Nummer-eins-Platzierung in den Billboard Hot 100. Es ist das erste Lied, bei dem Taggert einzelne Passagen aus dem Lied allein singt. Weitere Unterstützung erhielten sie von der US-amerikanische Sängerin Halsey.
