Na primavera de 2000 a banda começou a compor, contratou Don Gilmore (que já havia trabalhado com Pearl Jam e Sugar Ray) e criaram o primeiro álbum da banda, Hybrid Theory. Em Julho de 2002 saiu Reanimation, que trazia versões remixadas das faixas do primeiro e mais duas canções do EP, "My December" e "High Voltage".

Em 2003 lançaram Meteora, disco que estourou nas vendas logo nas primeiras semanas. A seguir, veio o disco ao vivo Live in Texas, que vinha junto com um DVD. Em 2004 se uniram ao rapper Jay-Z para produzir um álbum com canções mistas dos dois artistas, Collision Course, como "Jigga What/Faint" e "Numb/Encore", que passou meses tocando nas rádios.

Em 2007 lançaram o álbum Minutes to Midnight, que atinge os primeiros lugares da Billboard 200. Desde 2000, o Linkin Park é uma das bandas de rock mais bem sucedida comercialmente nos Estados Unidos.