Alkuvuodet
1980-luvun alussa Yhdysvaltalaiset bändit alkoivat soittaa uuden tyyppistä heavy metallia. Nopeampaa, aggressiivisempaa ja enemmän teknistä taituruutta vaativaa. Leather Charm yhtyeen hajotessa nuori kitaristilaulaja James Hetfield löysi lehti-ilmoituksen kautta rumpali Lars Ulrichin. Mukaan liittyivät myös muuan Dave Mustaine ja Ron McGovney. Bändin nimeksi tuli Metallica. Myöhemmin Ron McGovneyn tilalle tuli Cliff Burton ja Dave Mustainen tilalle Kirk Hammett. Dave Mustaine perusti oman bändinsä, jonka nimeksi tuli Megadeth. Kolmas tunnettu Kalifornialaisbändi oli Slayer. Näiden kolmen lisäksi New Yorkista kotoisin oleva Anthrax muodostivat ns. “big four” bändit, joita pidetään thrash metallin pioneereina ja suurimpina bändeinä. Ensimmäisen kerran termiä thrash metal käytettiin Kerrang! -lehden journalistin Malcom Domen toimesta, kun hän viittasi Anthraxin kappaleeseen “Metal Thrashing Mad”.
Kaikki “big four” bändit julkaisivat tiheään tahtiin levyjä 80-luvun puolivälin tietämillä. Thrash metallin suosio kasvoi nopeasti. Bändejä alkoi nousta myös muualtakin kuin Yhdysvalloista. Saksalaiset bändit Kreator, Destruction ja Sodom nousivat myös yleiseen tietoisuuteen. Brasilialainen Sepultura julkaisi myös ensimmäiset julkaisunsa näihin aikoihin.
Thrash metallin huippuvuodet
Vuonna 1987 Anthrax julkaisi Among the Living albuminsa, joka oli bändille kaupallinen läpimurto. Levyä pidetään myös yleisesti ottaen yhtenä thrash metallin kulmakivistä. 
Metallica julkaisi “…And Justice for All” albminsa vuonna 1988, levy toi Metallicalle heidän ensimmäisen Grammy patsaansa ja on myynyt kahdeksankertaiseen platinalevyyn oikeuttavan määrän. Sodom julkaisi klassikkoalbuminsa “Agent Orange” ja Kreator “Extreme Aggression” albuminsa.
1990-luvun alussa monet suuret thrash metal bändit julkaisivat albumeita, mutta ne olivat vain äänitysteknisesti parempia, eikä genressä hirveästi tapahtunut kehitystä… ennen kuin Metallica julkaisi “mustana levynä” tunnetun albuminsa. Levy oli musiikillisesti hyvin poikkeava bändin edellisestä levystä, kappaleet olivat hitaampia ja lyhyempiä, sekä soittoteknisesti vähemmän vaativia. Monet fanit pitivät levyä turhan kaupallisena, mutta bändi löysi sillä paljon uutta yleisöä ja levy myi valtavat määrät. Kun bändit saavuttivat kaupallisen ja taiteellisen huippunsa 1990-luvun alussa, alkoi thrash metallin alamäki. Grunge ja alternative metal nousivat rinnalle ja ohi.