字节跳动2013年从锦秋家园迁入盈都大厦
字节跳动2020年开始在方恒时尚中心（于2024年3月更名抖音时尚中心）办公，楼门及楼顶亦标有字节跳动标识（2024年3月改为抖音集团）
中航广场为抖音集团的注册地址与原实际总部，2023年，抖音集团总部迁离此处并搬迁至位于大钟寺附近的1733
2011年，张一鸣观察到网民逐渐从传统的个人电脑迁移到智能手机，于2012年创建了北京字节跳动科技有限公司（即后来的抖音集团）。张一鸣认为可以通过人工智能，向用户推荐其感兴趣的内容[8]。张一鸣判断中国网民时常不能在互联网找到其感兴趣的信息，如中国市场的搜索引擎百度，常将广告与搜索结果混为一谈，导致了后来的百度医疗广告丑闻[8]。
2012年3月9日，字节跳动获得数百万元人民币来自源码资本曹毅与天使投资人刘峻、周子敬的天使轮投资。2012年7月1日，字节跳动获得SIG海纳亚洲创投基金100万美元的A轮融资。
字节跳动在2012年8月推出新闻推荐的应用今日头条[8]。该平台研究用户阅读和搜索的内容，根据这些习惯推荐信息和文章。使用的人越多，随着数据的累计以及算法的进步，用户体验会越好，停留的时间也越长。到2014年中，头条日活跃用户已经攀升到1300多万[8]。红杉于此时领投了1亿美元的C轮融资[8]。
2013年9月1日，字节跳动获得DST Global、奇虎360的1000万美元B轮融资。2014年6月1日，字节跳动获得红杉资本中国、新浪微博基金、顺为资本1亿美元的C轮融资，股份占比达到20%，公司估值达到5亿美元。
2014年10月，字节跳动成立中共党支部，2017年4月成立中共党委，由公司副总裁张辅评担任党委书记[9]。
在2016年9月左右，字节跳动推出抖音[8]。抖音让用户可以拍摄和编辑15秒钟的短视频，添加滤镜，并在微博或微信等平台上分享。这种形式吸引了年轻人关注，一经推出便一炮而红，以至于微信后来封杀了该应用的直接入口。此时，字节跳动开始与同行的创业公司快手（于2017年从腾讯融资）以及腾讯旗下的短视频平台微视[10]展开竞争。但字节跳动早期的成功带来了比对手更多的投资，在当时已超过10亿美元，其中包括红杉资本等知名投资人[10]。随着资金和知名度的不断增长，抖音开始从竞争对手的应用中挖来热门的内容制作人，并向他们支付报酬，进行独家创作[10]。
2016年12月30日，字节跳动获得红杉资本中国（汪溪沙任投资合伙人)、建银国际（栗战书之女栗潜心任董事长) 10亿美元的D轮融资，股份占比达到9%，公司估值达到110亿美元。
2017年，字节跳动以8亿美元收购了中国创始者在美国创办的手机应用 Musical.ly[8]。字节跳动认为Musical.ly和抖音（在中国大陆以外称为 TikTok）具有协同效应，并将两者合并。2017年11月字节跳动月活跃使用人数超过2亿，[11]2018年8月香港本汇鲸媒体投资公司旗下富比世对其估值达到750亿美元，成为全球最大的独角兽企业[12][13]。
2017年8月1日，字节跳动获得General Atlantic 20亿美元的E轮融资，股份占比达到9%，公司估值达到222.22亿美元。
2018年7月2日，字节跳动收购半次元。但在几年后的2023年6月12日，半次元宣布即将停止服务，同年7月12日，半次元正式停运。[14][15]
2018年10月20日，字节跳动获得软银愿景基金、KKR、春华资本、云峰基金、General Atlantic40亿美元的Pre-IPO融资，股份占比达到5%，公司估值达到750亿美元。
2019年1月，抖音推出首款视频社交产品多闪；字节跳动发布商业品牌巨量引擎。3月，推出“DOU知计划”。4月，抖音“非遗合伙人”计划上线。[5]
2019年11月1日，原锤子科技COO、现字节跳动新石实验室总裁吴德周在北京发布坚果Pro 3系列手机，并对外公布了手机团队在字节跳动的定位。吴德周首先对坚果和字节跳动的关系做出澄清。他表示，2019年初坚果手机整个团队加入字节跳动，并成立新石实验室。除了罗永浩以外，坚果手机的所有的软硬件核心人员都随之进入字节跳动。字节跳动仅从锤子方面收购了坚果手机资产，空气净化器“畅呼吸”和行李箱“地平线”等资产仍然为锤子科技所有。罗永浩仍然是锤子科技CEO[16]。
2020年1月8日，火山小视频和抖音短视频正式宣布品牌集成升级，原火山小视频更名为抖音火山版[17]。
2020年1月26日“中国红十字基金会字节跳动医务工作者人道救助基金”全面启动运行以来，截至2月8日，全国已经有142位疫情防控一线医务工作者获得该基金资助。其中137位因抗击疫情而不幸感染的一线医务人员，每人获资助10万元；5位因抗击疫情而不幸殉职的一线医务人员，每个家庭获资助100万元。[18]
2020年3月30日，字节跳动获得Tiger Global Management的战略投资，公司估值达到1000亿美元。2020年3月12日，时值公司成立八周年之际，张一鸣宣布卸任字节跳动中国区董事长，任命张利东和张楠分别为字节跳动中国区董事长和CEO。[19][20]
2020年，字节跳动与乐华娱乐联合推出虚拟偶像团体A-SOUL，有5名成员出道，在哔哩哔哩和抖音等平台活动，引发反响。但在几年后的2024年，字节跳动将其持有的A-SOUL版权和控制权完全出售给乐华娱乐。[21][22]
2021年11月2日，首席执行官梁汝波发布全员邮件宣布组织调整，实行业务线BU化（Business Unit，业务单元），成立六个业务板块：抖音、大力教育、飞书、火山引擎、朝夕光年和TikTok。相关业务板块负责人均向梁汝波汇报。TikTok CEO周受资不再兼任字节跳动CFO，该公司财务部转向梁汝波汇报[23]。11月18日，字节跳动表示其中国国内广告收入过去半年停止增长。这是该公司自2013年开启商业化以来，字节跳动首次出现此种情况。广告收入是字节跳动收入的主要来源。字节跳动旗下的抖音和今日头条两大产品均亦停止增长。[24]
2022年4月25日，梁汝波发布内部信，宣布高准（Julie Gao）将加入公司，担任首席财务官（CFO），会在香港和新加坡办公[25]。
2022年，受整体经济环境及公司发展节奏影响，字节跳动全年投资的公司为19家，同比降低 73%，投资金额 31.1 亿元人民币。[26]
2023年12月，字节跳动因违规使用OpenAI技术研发大型语言模型，其账户被OpenAI暂停。据字节跳动员工在内部通信平台飞书海外版Lark 的聊天纪录，他们讨论如何借由数据遮蔽（Data Masking）粉饰证据并大量使用OpenAI技术。[27]
美国东部时间2025年1月18日晚上22点30分（北京时间1月19日上午11点30分），字节跳动海外公司关闭了其在美国境内的多个业务（包括tiktok、lemon8、飞书国际版lark、剪映国际版capcut）。除非使用特别技术手段外（如VPN），大多数美国用户已无法使用上述服务。同时这些应用也从App Store和Google play的美国区下架。[28][29]但在美国西部时间1月19日早上9点30分（北京时间1月20日凌晨1点30分），在美国后任总统特朗普对TikTok的美国业务涉事公司合法运营做出必要的澄清和法律保证后不久，TikTok又恢复了对美国用户的服务。[30]