Perrie Edwards, Jesy Nelson, Leigh-Anne Pinnock en Jade Thirlwall deden in 2011 alle vier als solist auditie voor The X Factor. Maar ze gingen niet door bij de Bootcamp Challenge. De juryleden besloten ze nog een kans te geven in de categorie van de groepen. Ze werden toen apart in twee groepen gezet. Perrie Edwards en Jesy Nelson werden in de groep Faux Pas gezet met twee anderen, en Leigh-Anne Pinnock en Jade Thirlwall werden in de groep Orion gezet met een ander. Deze groepen gingen ook allebei niet door naar de Judge's houses. Later werd beslist dat uit alle twee de groepen twee leden werden terug geroepen en daar 1 groep van gemaakt werd; Rhythmix. Deze groep werd wel doorgelaten naar de Judge's Houses. Daar gingen ze ook door en kwamen ze in de live shows terecht. Ze werden daar begeleid door hun mentor Tulisa Contostavlos.

Er werd op 26 oktober 2011 aangekondigd dat Rhytmix hun naam ging veranderen. Een woordvoerder van de The X Factor zei: "Op verzoek van het goede doel "Rhythmix", hebben de leden van de meidengroep Rhythmix besloten om hun naam te wijzigen, een beslissing die werd ondersteund door Syco en talkbackTHAMES." Op 28 oktober 2011 maakte de band bekend dat hun nieuwe naam Little Mix zou worden. Little mix werd op 20 november 2011 de eerste in de 8 jarige geschiedenis van The X Factor die verder kwam dan de 7e live show. The Cornway Sisters en Hope hadden het beide tot de 7e live show gered, maar vlogen toen eruit. Op 11 december 2011 tijdens de finale zong Little Mix hun winnaars single Cannonbal (een cover van Damie Rice) die werd uitgebracht via digital download. In de finale werd bekendgemaakt dat Little Mix de winnaar was van de 8e editie van The X Factor en dat maakte hun de eerste girlband ooit die The X Factor won. Op 14 december 2011 werd hun single Cannonball op CD uitgebracht. Die CD kwam in de UK Chart op 18 december en ze maakte het tot de nummer 1 in de Irish Single Chart.