Jared Leto (chant, guitare) commence à faire de la musique pour se distraire, son frère ainé Shannon Leto (batterie) l'accompagne. Leur projet devient 30 Seconds to Mars, les deux frères nourrissant des préoccupations futuristes autant qu'ésotériques. Etant limités à deux, ils engagent Matt Wachtel (basse, claviers).
30 Seconds to Mars joue dans des bars et finit par s'adjoindre Solon Bixler (guitare) comme membre supplémentaire. Sans capitaliser sur la notoriété de son leader, 30 Seconds to Mars signe avec Virgin en 1999. L'album 30 Seconds to Mars en 2002 est produit par rien moins que Bob Ezrin. Le résultat est assez mitigé, entre des musiciens qui ne sont pas de grand instrumentistes, des thèmes mélodiques entre rock alternatif et néo-metal, une mise en son magnifique du producteur vétéran. Curieusement l'ensemble dégage un charme addictif, 30 Seconds to Mars possède un véritable souffle, un soupçon d'originalité capable de faire la différence.
Son suivant A Beautiful Lie sort en 2005. Il développe des thèmes sur la survie de l'espèce humaine, les dangers de l'abus de technologies. Avec ces propos, le groupe a constitué des groupes de fans virulents baptisés Echelon ou Mars Army. Jared Leto utilise ses aptitudes cinématographiques pour réaliser les clips remarqués sur les titres « The Kill » et « From Yesterday ». A Beautiful Lie rencontre un joli succès en étant disque de platine aux États-Unis et disque d'or dans plusieurs pays. L'album a marqué l'arrivée de Tomo Milisevic (guitare) en remplacement de Solon Bixler.
Malheureusement la prometteuse carrière de 30 Seconds to Mars se trouve bloquée par un imbroglio contractuel et financier avec Virgin et sa maison-mère EMI. Le troisième album en cours d'enregistrement et prévu en 2008, est alors retardé le temps d'un procès. Les fans sont impatients de connaître la suite de l'évolution de ce groupe atypique et finalement porteur d'une vraie originalité. Finalement, l'album This Is War produit par Flood (Mark Ellis) arrive en décembre 2009 avec les hits « Kings and Queens » et « Closer to the Edge ». Rabiboché avec EMI, le trio repart à l'assaut des stades pour sa plus grande tournée, enregistrée dans le Livre Guinness des records comme étant la plus longue avec 309 concerts.
En mars 2013, le groupe de Jared Leto refait son apparition avec le simple « Up in the Air », envoyé dans l'espace par la NASA avant même d'atterir dans les charts. Ce coup publicitaire suivi du titre « Conquistador » annonce la sortie du quatrième album Love Lust Faith + Dreams (produit par Steve Lillywhite) qui sort en mai 2013, dans la foulée du troisième simple « The Race ».
Après une tournée conjointe avec Linkin Park, The Carnivores Tour, le quintette quitte son label Virgin et signe avec Interscope en 2016. Quelques concerts plus tard, avec Muse et PVRIS, ont lieu l'année suivante avant la sortie des titres « Walk on Water », « One Track Mind » (en duo avec A$AP Rocky) et « Wonderful Night », prévus pour le cinquième album America qui voit le jour en avril 2018. Les différentes pochettes mises en circulation sont ornées de prénoms ou de termes américains symboliques.