In 2005 brachten ze hun eerste single "Don't Cha" uit, een samenwerking met rapper Busta Rhymes en oorspronkelijk opgenomen door Tori Alamaze. Ze brachten hun debuutalbum PCD op 13 september 2005 uit. Het album bevat tracks geproduceerd door will.i.am, Timbaland, Rich Harrison, Polow da Don, en Ron Fair. Tweede single was "Stickwitu" en will.i.am produceerde en rapte op de derde single "Beep".

Ze schreven in ons land popgeschiedenis op 8 april 2006, toen "Beep" steeg van nummer 5 naar nummer 2 in de Top 40. Hiermee is PCD de eerste act die ooit met hun eerste drie singles op nummer 2 bleven steken. De vervolgsingle "Buttons" werd aangepast speciaal voor de single-release en een rap van Snoop Dogg werd toegevoegd. De clip deed veel stof opwaaien, omdat de dames te sexy gekleed zouden zijn. Desondanks hadden de Pussycat Dolls weer een hit te pakken met het nummer, die de 6e plaats in de Top 40 bereikte. In de late zomer van 2006 werd in de Verenigde Staten de door Timbaland geproduceerde "Wait a Minute" uitgebracht op single, terwijl voor Europa en een aantal Aziatische landen "I Don't Need a Man" werd gekozen met nummer 4 als piekpositie in de top 40. "Wait a Minute" werd als zesde single uitgebracht.

Op 6 maart 2007 werd in de Verenigde Staten het televisieprogramma Pussycat Dolls Present: The Search for the Next Doll uitgezonden. In een acht weken-durend programma beoordeelde een jury een groep jonge vrouwen op hun zang- en danskwaliteiten. De 19-jarige Asia Nitollano kwam als winnaar uit de bus en zou onderdeel worden van de groep. Ze zong mee in de het nummer "Double the Trouble". Inmiddels is bekend geworden dat Asia er zelf voor gekozen heeft om een solo-carrière te beginnen, zonder de Pussycat Dolls.

Halvewege de zomer van 2008 kwam de groep terug met het nieuwe album Doll Domination en de bijbehorende leadsingle "When I Grow Up". De verwachtingen waren hooggespannen na het succes van PCD-singles, maar daar kon het matig aan voldoen. Het behaalde nog de 9e plek in de Amerikaanse Billboard Hot 100, maar bij ons kwam het niet tot de de top 20, waardoor het de keten van verbrak. Tweede single "Watcha Think About That" was een samenwerking met Missy Elliott. Het werd echter niet goed opgevangen door de Amerikaanse radiostations die liever "I Hate This Part" draaiden. Het kwam niet tot een wereldwijde release voor "Whatcha Think About That" vanwege het gebrek aan succes en vrij snel werd "I Hate This Part" definitief aan de radiostations geleverd die wel een internationale release krijgt.