Depuis leur enfance, les frères Jared et Shannon Leto faisaient de la musique ensemble. Ils décident de monter leur groupe de rock en 1998. Entre temps, Jared avait déjà acquis une grande popularité en tant qu'acteur. Pourtant, le groupe ne se servira pas de la renommée de Jared et fait la tournée des bars pour faire connaître le groupe.

Ils sortent un premier single "Welcome to the universe" en 2001 et commencent peu à peu à se faire remarquer. Le groupe Puddle of Mudd leur propose de faire leur premières parties en tournée avec eux. C'est grâce à cela que le groupe signe avec Immortal Records, un label de Virgin.

Les fans, de plus en plus nombreux, sont rebaptisés l'Echelon ou Mars Army et entament une réelle campagne promotionnelle pour le groupe auprès des radios, TV et même des passants dans la rue... On compte des divisions de l'Echelon au Japon, en Australie, Russie, Europe etc.

En 2002, le groupe sort un album éponyme 30 Seconds to Mars, qu'ils réalisent intégralement (jusqu'à la pochette de l'album) et connaît un succès d'estime.

Puis en 2005, ils sortent A beautiful lie. L'album, piraté 5 mois avant sa sortie se verra rajouter deux titres inédits à sa sortie dont une reprise de "Hunter", un titre de Björk. Le premier single de A beautiful lie s'intitule "Attack".

Ils entament en 2006 leur première tournée en tête d'affiche Forever night, never day. Le second single "The Kill", inspiré du film Shining et réalisé par Jared Leto lui même est nominé aux MTV Video Music Awards.

Le groupe veut se faire connaître en Europe et entame en 2007 une tournée en Angleterre, en France, en Allemagne, et aux Pays-bas. L'album A beautiful lie sort à cette époque en Europe. Le groupe fera les premières parties de Linkin Park, notamment le 30 mai 2007, à Bercy.