Hned po ukončení střední školy se přestěhoval do Los Angeles, kde se chtěl uchytit jako umělec. Vzorem se mu stali především zpěváci Michael Jackson a Elvis Presley.

Zpočátku se živil především psaním písní pro umělce, kteří měli podepsanou nahrávací smlouvu se společností Atlantic Records. Ačkoli od začátku bylo jeho cílem stát se sólovým umělcem, tohoto období nikdy nelitoval, neboť se v psaní písní zdokonalil a nalezl tak sám sebe.

Svou první debutovou sólovou nahrávku vydal v květnu roku 2010. Vzešla z ní poměrně úspěšná píseň s názvem The Other Side, na níž se společně s Marsem podíleli zpěváci Cee Lo Green a B.o.B. V říjnu téhož roku pak spatřilo světlo světa debutové album Doo-Woops and Hooligans, z něhož se asi nejvíce proslavil singl Just The Way You Are. Nový rok se pak nesl ve znamení úspěchů. V únoru Mars získal jednu cenu Grammy a celkem šest nominací. V září roku 2011 pak do éteru vypustil novou píseň s názvem It Will Rain, která se objevila v soundtracku k filmu Stmívání.

V říjnu roku 2012 pak Mars vydal první singl z nového a velmi očekávaného alba Unorthodox Jukebox. Deska vyšla prosinci téhož roku a v americké hitparádě Billboard 200 se okamžitě umístila na druhé příčce.