Influenzati da questi gruppi, decisero di formare la loro band di pop-punk, inizialmente chiamata Sweet Children, con John Kiffmeyer, alla batteria. Il gruppo debuttò al ristorante Hickory Pit di Rod difronte a circa 30 amici. Successivamente il gruppo si mosse intorno a Berkeley, attualmente uno degli epicentri del punk di CA. 

Nello stesso anno registrarono il loro primo EP, con Skene Record, chiamato semplicemente "Sweet Children". Questo conteneva 3 canzoni originali: "Sweet Children", "Best Thing In Town" e "Strangeland" la quarta canzone del EP era la cover della famosa "My Generation" degli Who. 

Nel 1990, la band cambiò il nome in Green Day (il nome di una canzone scritta quando erano ancora Sweet Children) e, dopo una dimostrazione sotto la pioggia per Lawrence Livermore, firmarono con la casa discografica, Lookout! Record (casa di gruppi come Operation Ivy, Mr. T Experience, The Queers, Monsula). 

L'anno successivo entrarono nello studio Art Of Ears (San Francisco) per registrare i loro primi due EP con Lookout: "1000 Hours" e "Slappy" (entrambi ancora disponibili). "1000 Hours" include quattro canzoni, tutte di punk melodico, senza molta varietà. Fra loro risaltò "Only Of You" e "Dry extensive Ice". Le altre due canzoni erano "1000 Hours" e "The One I Want". Billie Joe disse in un'intervista che le quattro canzoni di questo EP riguardavano il suo amore platonico per la sorella del suo migliore amico, che si chiamava Jennifer.

"Slappy" includeva una cover particolare "Knowledge" della famosa band Operation Ivy. Particolare perché la versione originale era un pezzo veloce di punk, mentre i Green Day lo girarono in una versione rallentata, con poca armonica comune ed altri strumenti. Questo EP includeva anche "Why Do You Want Him? ", scritto da Billie Joe a 12 anni e altri due pezzi: "Paper Lanterns" e "409 in your to coffeemaker".

Nel maggio e settembre del 1991, il gruppo tornò ancora nell'Art Of Ears, per registrare il secondo LP, "Kerplunk", che musicalmente si avvicinava più a "Dookie" che al predecessore. Questo album è ancora più accessibile del precedente, con canzoni rallentate come "Christie Road" e "One Knows". con "Kerplunk" la fama del gruppo superò i confini della California, diventarono molto popolari in tutto il paese. Il disco ha venduto 500.000 copie, un numero molto buon per un gruppo punk di una casa discografica indipendente.

Il successo dei Green Day interessò a parecchie case discografiche più grandi, ma l'unica che ci guadagnò fu la Reprise record (filiale di Warner Bros.), con cui firmarono nel 1993. Allora, molti punks incolparono il gruppo di essersi venduti con la Reprise. 

Parallelamente, Mike entra ancora nello studio, questo volta più vicino ai membri di Screeching Weasel (gruppo molto popolare di pop-punk a Berkeley) per registrare l'album "How To Make Enemies And Irritate People", sostituente Danny Vapid, che aveva lasciato il gruppo. Nel frattempo, Billie Joe incontrò Tim Armstrong e Freeman Matt (dei Rancid) e scrisse con loro la canzone "Radio", uno dei pezzi favoriti dai fans dei rancid. 

Il 1994 è stato definitivamente l'anno di consacrazione dei Green Day e il punk in generale. Il loro album "Dookie" (prodotto da rob Cavallo) riuscì a vendere 14 milioni di copie, e diventò uno degli album più riusciti di "rock alternative" della decade (superato solo da "Nevermind" dei Nirvana che ha venduto 15 milioni di copie).

Aprirono il concerto di Lollapallooza e furono i più acclamati a Woodstock del '94, dove causarono una caotica guerra di fango. Durante il concerto del Madison Square Garden (la casa dei Knicks) Billie Joe cantò la canzone,"She" ,completamente nudo, coprendosi solo con la chitarra.  In più, guadagnarono un Grammy "alla migliore interpretazione alternativa" con " Dookie", premiati dai Rolling Stone. I tre singoli del disco ("Longview", "Basket CASE", e "When I come Around") diventarono incredibilmente popolari. Il loro tour fu ovunque un successo. Billie Joe e Tre si sposarono anche se Tre divorzierà successivamente. Già nel 1995, arrivò un'altra canzone dei Green Day al numero #1 in classifica: "J.A.R." (della colonna sonora di "Angus") che tratta della morte di un amico di Mike.

Il quarto album del gruppo, "Insomniac", è stato registrato in sei settimane fra luglio ed agosto del '95 ed è stato introdotto in ottobre. Questo album era molto meno commerciale che il suo predecessore. "Insomniac", anche se è senza dubbio un album eccellente, non è riuscito a eguagliare il successo di Dookie; hanno venduto negli Stati Uniti ed il resto del mondo 5 milione di copie.

Nell'ottobre del 1997,i Green Day pubblicano "nimrod", quello è senza nessun dubbio il miglior album che hanno fatto, basta ascoltare i primi singoli , "Hitchin' To Ride", "Time Of Your Life" e "Nice Guys Finish Last". Il disco è stato elogiato dalla critica, perchè includeva altri stili di musica ("King For To Day", "Walking Alone", "Time Of Your Life", "Last Ride In") anche se mantenendo la semplicità delle loro canzoni e senza dimenticarsi del pop-punk che li ha resi famosi.

Nel frattempo, Mike Dirnt lavora in una nuova band, The Frustrators, che debuttarono all'inizio del 2000 con "Bored In The U.S.A". Il secondo disco di questa band già fu introdotto nel 2001, chiamato "Jackass" (pubblicato da Adeline Record).  Billie Joe lavora con Pinhead Gunpowder, registranndo nuove canzoni per Adeline.

Essendo ormai molti gli anni di successo, i Green Day decisero di trasmettere una compilation di singoli, che conteneva tutti i loro successi da "Dookie" fino a i singoli di "Warning", ed in più aggiungendo una canzone mai pubblicata chiamata "PopRocks and Coke", con il relativo video e una nuova versione di "Maria", che già era stata introdotta nel lato b di "Warning". Questo CD chiamato Super International Hits, conteneva tutti i loro successi.

Già a due anni dall'uscita di "Warning", i Green Day non avevano ancora dato segnali di un nuovo disco, ma è comparso improvvisamente "Shenanigans", che è nato nel Luglio del 2002. Questo album contiene tutti i lati b della band e alcune covers, così come anche alcune canzoni mai comparse in album ufficiali della band.  Inoltre include una canzone mai pubblicata dal titolo "Has Is You're Dead". In più per l'edizione giapponese dell'album è inclusa una canzone creata da Tre Cool, essendo un paese molto gradito da Tre, questa canzone è chiata "D.U.I."(Driving Under The Influence). Poco dopo l'uscita dell'album, Billie Joe viene arrestato perchè trovato una domenica mattina sotto gli effetti dell' alchol.

Nel settembre 2004 - dopo quattro anni dall'uscita di "Warning", quando tutti pensavano ormai che i Green day fossero finiti, è comparso il disco "American Idiot" che diede un esempio lampante del fatto che i Green Day non avevano lasciato la scena musicale, e li portò ad un nuovo grande successo che senza dubbio moltiplicò nuovi fans. E' stato una specie di un nuovo "Dookie", con 10 milione di copie vendute, i loro video passati ripetutamente nei canali televisivi. Il primo singolo "American Idiot", è stato quello che ha iniziato il movimento di tutto, il pezzo che critica il governo di Bush e la guerra. Ma senza dubbio "Boulevard of Broken Dremas" è stato il singolo che ha determinato il grande successo del disco.

Questo Album é stato il grande vincitore nei MTV Music Awards, vincendo 7 premi complessivamente, inoltre anche in MTV Latino ottennero un premio per la "migliore band rock" e un "Grammy" per la miglir canzone, ecc.  Nel 2005, i Green Day realizzarono i migliori concerti della loro storia e i migliori concerti dell'anno.  A Londra, in Inghilterra, trasformarono due giorni in una vera celebrazione, dove i Green Day sono i principali protagonisti, con 130 mila persone coinvolte, per una produzione fenomenale. Mai visto prima in un concerto dei Green Day qualcosa di simile e un Billie Joe che canta come non mai.

Come conseguenza di questo concerto, nasce "Bullet in a Bible" un CD/DVD che contiene tutto il concerto in Inghilterra oltre ad alcune interviste al gruppo. Nel DVD, Biilie Joe, Mike Dirnt e Tre Cool, spiegano come sono diventati il top della musica punk e in generale della musica rock.  Parallelamente nel 2005, Billie Joe lavora al film "Live Freaky Die Freaky", diretto dal produttore John Roecker. Quindi, la band finisce il world-wide tour di "American Idiot" fino alla conclusione del 2005.

Billie Joe ha dichiarato al settimanale di musica britannico New Musical Express che la band avrebbe cominciato a scrivere pezzi per il nuovo album all'inizio del 2006, e che sarebbero entrati in studio di registrazione verso metà dell'anno.In un'intervista con Kerrang! Billie Joe ha dichiarato che il 2008 molto probabilmente sarà l'anno di uscita del loro ottavo album in studio.
Nel maggio 2007 è uscita la Billie Joe Armstrong Les Paul Junior, riedizione della Gibson Les Paul Junior del '65 grazie alla collaborazione tra Gibson e Billie Joe.

Nell'ottobre 2007 Armstrong ha dichiarato:

Nel febbraio2008 si formò un gruppo chiamato Foxboro Hot Tubs, pubblicando sul sito ufficiale tre brani. In seguito si scoprì che la band non era altro che un side-project dei Green Day, i quali, il 29 aprile 2008, hanno pubblicato il primo album, Stop Drop and Roll. La formazione comprende due membri non ufficiali della band, Jason White e Jason Freese.

Nell'ottobre 2008 i Green Day sono tornati in studio di registrazione con Butch Vig per registrare il loro ottavo album. La band ha annunciato il titolo del nuovo progetto in occasione dei Grammy Awards 2009, ovvero 21st Century Breakdown, pubblicato il 15 maggio 2009. L'album è diviso in tre atti: Heroes and Cons, Charlatans and Saints, Horseshoes and Handgrenades.Il 7 e il 9 aprile sono stati organizzati due concerti di presentazione dell'album tenutisi in due locali di San Francisco. Il primo singolo estratto dall'album è stato Know Your Enemy, messo in commercio il 16 aprile2009, mentre il video del singolo è stato trasmesso in anteprima esclusiva su MTV il 24 aprile2009.

21st Century Breakdown ha debuttato, dopo soli 3 giorni di vendita, in prima posizione nella Billboard 200. L'album si è confermato in testa alla classifica anche nella settimana dal 23 al 30 maggio. Il disco, inoltre, ha debuttato al primo posto anche in Italia, per la prima volta nella carriera della band. Attualmente, 21st Century Breakdown è diventato disco d'oro negli USA. Il secondo singolo è 21 Guns, in radio dal 15 giugno, data anche della pubblicazione ufficiale del video su MTV. Il cd del singolo è nei negozi dal 14 luglio. Il terzo singolo è East Jesus Nowhere per gli USA e l'Inghilterra,mentre è 21st Century Breakdown per il resto del mondo. Il 1 aprile2010 viene pubblicato il videoclip di Last of the American Girls.

Il 12 dicembre2009 durante la trasmissione: Spike TV's Video Game Awards i Green Day (in collaborazione con harmonix) hanno annunciato l'uscita del videogioco Green Day: Rock Band con nuove canzoni. Il gioco è stato pubblicato nel 2010 e varie tracce saranno scaricabili.

L'album ha vinto diversi premi, tra i quali il Grammy Awards per il Miglior album Rock.

Nel 2010, i Green Day hanno trasformato il loro album di maggiore successo American Idiot in un musical omonimo. Lo spettacolo, presentato nell'autunno2009 a Berkeley, ha fatto il giro d'America, debuttando anche a Broadway. Durante lo spettacolo, le canzoni dei Green Day, tratte dall'omonimo album e altri successi delle band, vengono reinterpretate. Nell'album American Idiot - Original Broadway Cast, oltre ad essere contenuti i brani della band (reinterpretati dal cast), vi è anche un brano inedito, When It's Time, cantato dai soli Green Day. Nell'ottobre 2010 e nel gennaio 2011, lo stesso Billie Joe Armstrong ha preso parte ad alcuni spettacoli dell'American Idiot Broadway Cast, recitando più precisamente il ruolo di St. Jimmy, personaggio di spicco dell'album American Idiot. In uno di questi spettacoli ha anche suonato un piccolo brano inedito, nel quale dichiarava il suo amore a New York e al mondo del teatro.modifica] Awesome as Fuck (2011)

Durante un concerto a Denver, i Green Day hanno suonato una nuova canzone, Cigarettes and Valentines (titolo dell'album che sarebbe dovuto uscire nel 2003), affermando di star lavorando alla registrazione di un album live. Infatti il 17 gennaio2011 il sito di vendite online Amazon.com ha messo in pre-vendita il disco, svelandone il formato (CD+DVD), il titolo e data di uscita: si chiamerà Awesome as Fuck e sarà disponibile a partire dal 22 marzo 2011. Il CD sarà composto da canzoni suonate nelle varie tappe del loro 21st Century Breakdown world tour, mentre nel DVD bonus ci saranno le sole canzoni suonate nel doppio show al Saitama Super Arena a Saitama-shi, tenuto in Giappone nel gennaio 2010. Il 12 gennaio 2011, il sito ufficiale della band ha pubblicato le tracklist dei due dischi.