В конце 1982 года к "Metallica" присоединился Клиффорд Ли Бёртон (р. 10 февраля 1962, США, у. 27 сентября 1986; бас, экс-"Trauma"), сыгравший свой первый концерт в составе команды 5 марта 1983 года. Мастейн ушел формировать свой "Megadeth" и был заменен Кирком Хэмметтом (р. 18 ноября 1962, Сан-Франциско, США; гитара). Хамметт, привлекший внимание Ульриха и Хетфилда будучи еще в "Exodus", отыграл свой первый концерт с "Metallica" 16 апреля 1983 года. В таком составе (Ульрих, Хетфилд, Бартон и Хамметт) группа выступала до 27 сентября 1986 года. В тот день попал в аварию автобус "Металлики", на котором музыканты разъезжали во время шведских гастролей. В результате этого несчастного случая Клиф Бёртон погиб.
В течение прошедших четырех лет группа исповедовала трэш, начавшийся с альбома "Kill 'Em All". Их музыка послужила шаблоном для целой плеяды новых металлических групп, хотя сами ее создатели не считали обязательным придерживаться одного и того же стиля.
В течение того времени "Metallica" участвовала в европейском туре с группами новой британской волны тяжелого металла "Raven" и "Venom". Хотя "Ride The Lightning" был неплохим альбомом (особенно композиция "For Whom The Bell Tolls"), музыкантов потянуло на эпический стиль, что и проявилось на диске 1986 года "Master Of Puppets". Этот их первый альбом на "Elektra records" явился многогранной коллекцией яростных и одновременно элегических композиций. После смерти Бартона оставшиеся члены завербовали к себе в команду Джейсона Ньюстеда (р. 4 марта 1963; бас) из "Flotsam And Jetsam". Первый концерт Ньюстеда с группой состоялся 8 ноября 1986. Однако главной и направляющей силой группы оставался тандем Ульрих-Хетфилд.
Первой записью "Металлики" в новом составе стал "The .98 EP - Garage Days Re-Revisited" - собрание кавер-версий песен таких групп как "Budgie", "Diamond Head", "Killing Joke" и "Misfits". Сессии для "... And Justice For All" начались под руководством продюсера "Guns N'Roses" Майка Клинка. Долго и упорно записываемый опус, вышедший в 1988 году, содержал единственный захватывающий момент (композицию "One" – Топ 40 в США, Топ 20 в Англии), в то время как в остальных местах нагромождение риффов несколько затенило обычное мастерство "Металлики".
В 1991 году вышел альбом "Metallica", занявший первые места в хит-парадах по обе стороны Атлантики. Тематика песен с него была посвящена глобальным темам: правосудие и возмездие, безумие, война, религия и взаимоотношения людей. По сравнению с альбомом десятилетней давности "Kill 'Em All" группа выросла от направленного против предрассудков хаоса до вдумчивой гармонии, пронизанной внезапными изменениями настроения и темпа. Композиция "Enter Sandman", постоянно крутившаяся на MTV и попавшая в американский Топ 20 вывела "Metallica" на "стадионный" уровень. Сингл с этой песней (также как и другой трек с этого диска "Nothing Else Matters") попал в лучшую британскую десятку. За этим альбомом последовало длительное мировое турне, сопровождающееся церемониями вручения различных наград.
К июню 1996 года в США было продано девять миллионов копий "Metallica", а появившийся месяцем позже долгожданный альбом "Load", дебютировал в штатовских чартах под номером 1. На этом диске группа немного сменила свой имидж, сделав закос в "альтернативу". Сборник различных кавер-версий "Garage Inc." дебютировал под вторым номером в декабре 1998-го, а чуть позже занял верхнюю строчку в американских чартах. Альбом следующего года "S&M", был записан "вживую" с симфоническим оркестром Сан-Франциско.
В январе 2001 года Ньюстед объявил о своем намерении покинуть состав "Металлики". Около года "Metallica" не делала ничего важного. Ларс Ульрих и Кирк Хэмметт первое время всерьёз считали, что с группой может быть всё кончено. Медленно "Metallica" сочиняла и записывала материал для своего нового альбома. Боб Рок исполнял партии бас-гитары. Создание альбома было документировано в фильме "Some Kind of Monster". После записи нового альбома "Metallica" проводила прослушивания для постоянной замены Ньюстеда в начале 2003 года. Роберт Трухильо, бывший член групп Suicidal Tendencies и Ozzy Osbourne, был выбран в качестве нового басиста "Metallica". В июне 2003 года дебютировал восьмой студийный альбом "Metallica St. Anger", занявший первые рейтинги в чартах.
16 февраля 2006 года "Metallica" на своём официальном сайте объявила, что продюсер Боб Рок, который продюсировал все альбомы с 1991 года, не будет принимать участия в записи следующего альбома. Новым продюсером был выбран Рик Рубин, ранее работавший с группами "Linkin Park", "Danzig", "Slipknot", "Slayer", "Red Hot Chili Peppers" и "System of a Down". Выход девятого студийного альбома "Metallica" был назначен на 12 сентября 2008 года.
6 июня 2006 в Берлине в рамках тура «Escape from the Studio '06» группа сыграла новую песню, временно названную «The New Song». 12 августа 2006 года в Токио в рамках Азиатской ветви турне "Metallica" продемонстрировала ещё одну новую песню, названную «The Other New Song».
12 марта 2007 года "Metallica" начала непосредственно запись нового студийного альбома. Также было анонсировано летнее турне (позже названное «Sick of the Studio '07»).
21 октября 2008 года коллектив начал масштабное турне World Magnetic Tour. 4 апреля 2009 года "Metallica" была введена в Зал славы рок-н-ролла. Со вступительной речью на церемонии выступил басист группы Red Hot Chili Peppers Фли. На церемонию были приглашены многочисленные друзья группы. Турне World Magnetic Tour продолжалось два года и завершилось тремя концертами в Мельбурне, Австралия, в ноябре 2010 года.
15 июня 2011 года на официальном сайте "Metallica" появилась информация о новом материале, ранее называемом «секретным проектом». Этот проект включает в себя 10 песен, записанных с участием Лу Рида. Запись была осуществлена в домашней студии штаб-квартиры "Metallica"; звукозаписывающие сессии длились несколько последних месяцев и закончились накануне 15 июня.
22 августа было объявлено, что совместный альбом музыкантов будет выпущен 1-го ноября в Северной Америке и на один день раньше (31 октября) в остальной части мира. Совместная пластинка американских музыкантов получила название «Lulu» и была вдохновлена пьесами немецкого поэта-экспрессиониста Франка Ведекинда «Дух земли» и «Ларец Пандоры». Лу Рид написал песни и музыку для театральной постановки «Лулу» по мотивам Ведекинда, но после совместного выступления с "Metallica" в честь 25-летия Зала славы рок-н-ролла музыканты решили записать альбом.
16 октября Роберт Трухильо подтвердил, что группа вернулась в студию и уже пишет новый материал. Также Роберт заметил, что группа уже работает с Риком Рубином над парой новых песен и собирается записывать новый материал на протяжении большей части следующего года.
В октябре "Metallica" объявила о своем выступлении в Индии на фестивале «India Rocks», чтобы отметить Гран-при Индии. По «техническим причинам» группа не смогла выступить, из- за чего фанаты начали бунтовать и разгромили сцену. Позже "Metallica" совершила свой дебют в Индии 30 октября в Бангалоре.
5 декабря стартовала серия четырёх юбилейных концертов группы "Metallica", посвященная тридцатилетию группы. Концерты прошли на родине "Metallica", «Bay Area», в городе Сан-Франциско. Зрителями стали друзья группы и члены фан-клуба. Все четыре концерта отличились «экзотическим» сет-листом и приглашенными звездами. На каждом из четырёх концертов была сыграна песня, не вошедшая на их девятый студийный альбом. Всего их было четыре: «Hate Train», «Just a Bullet Away», «Hell and Back» и «Rebel of Babylon». Песни сразу же попали в интернет.
7 мая 2012 года "Metallica" начала новый тур по Европе, особенностью которого стало то, что впервые за 20 лет "The Black Album" («Metallica») был полностью исполнен. Состоялись такие премьеры как «Don’t Tread on Me», «My Friend of Misery», «The Struggle Within».
В июле был проведен фестиваль музыки "Orion Music" в Атлантик-Сити, организаторами которого является "Metallica".
В июне 2013 года в интервью для "South Africa’s Channel 24" Ларс Ульрих подтвердил, что запись очередного полноформатного альбома продолжается, однако появится он не раньше 2015 года.