Dave Edwardson (Basse, chant), Scott Kelly (Chant, guitare), et Jason Roeder (Batterie) forment Neurosis en 1985 à Oakland (Californie). Le groupe est d'abord attiré par le punk metal et se consacre à cette voie extrême. Pain of Mind en 1987, premier album de Neurosis, témoigne de cette orientation et de ses limites. Steve von Till (Guitare) arrive en 1989, en remplacement de l'éphémère Chad Salter.
Neurosis évolue alors doucement vers un style qui va devenir unique. The World as Law (1990), Souls at Zero (1992), et Enemy of the Sun (1993) sont les jalons de cette lente évolution. Le groupe s'est adjoint dès 1990, les services de Adam G. Kendall pour créer des effets visuels sur scène, à base de projections et de jeux de lumière. Pete Inc. le remplace en 1993 pour l'envol de Enemy of the Sun.
En 1996 l'arrivée de Noah Landis (Clavier, programmation) donne enfin l'ampleur voulue au son de Neurosis, qui triomphe avec Through Silver in Blood. Times of Grace en 1999 est produit par Steve Albini, Neurosis étant alors devenu une référence du metal expérimental. A Sun that Never Sets (2001), The Eye of Every Storm (2004), Given to the Rising (2007) permettent à Neurosis de poursuivre sa marche en avant. Les membres de Neurosis s'investissent également dans plusieurs projets parallèles au sein de leur label Neurot Recordings, Tribes of Neurot étant le plus fameux.
Groupe impressionnant scéniquement, tant musicalement que visuellement, Neurosis ne se prend pas les pieds dans le tapis en 2010 avec la sortie de Live at Roadburn 2007. Ce témoignage montre l'ampleur du groupe lors de ses performances publiques, et s'avère indispensable a tout fan.
